劉惠萍 宋天琦 趙鳳超 李成蹊 徐文哲 姚雯

在碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略背景下，“新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用”這一融合領(lǐng)域正受到越來越廣泛的關(guān)注。為促進(jìn)我國新能源汽車與可再生能源產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展和綜合應(yīng)用，提升新能源汽車全生命周期的節(jié)能減排效益，減少交通運(yùn)輸領(lǐng)域的溫室氣體排放量，本文重點(diǎn)關(guān)注已經(jīng)工程化示范并具有可推廣復(fù)制性的領(lǐng)域技術(shù)和商業(yè)模式，基于全球環(huán)境基金（GEF）“中國新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用商業(yè)化推廣”與GEF上海示范項(xiàng)目辦公室項(xiàng)目合作過程中的相關(guān)案例情況，進(jìn)行梳理分析。以期為深入了解新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用情況提供多元視角，并形成綠色能源與綠色交通跨界融合發(fā)展的參考資料。

一、研究背景

本文研究基礎(chǔ)主要基于由中國汽車工程學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)具體實(shí)施，為期3年，于2018年8月啟動(dòng)全球環(huán)境基金（GEF）“中國新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用商業(yè)化推廣”項(xiàng)目。該項(xiàng)目由GEF、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織（UNIDO）、工業(yè)和信息化部共同支持，旨在通過推動(dòng)新能源汽車與可再生能源的融合應(yīng)用，充分實(shí)現(xiàn)新能源汽車全生命周期的節(jié)能減排效益。主要內(nèi)容包括：組織制定新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用的政策和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)；制度能力建設(shè)，提高國家和地方政府對電動(dòng)汽車與可再生能源融合領(lǐng)域的認(rèn)知度、知識儲備和管理能力；開展技術(shù)示范和驗(yàn)證、研究商業(yè)化發(fā)展模式；開展信息傳播與交流，提升行業(yè)、消費(fèi)者能力和認(rèn)知度。由GEF6上海示范項(xiàng)目辦公室組織、上海市交通工程學(xué)會(huì)支持，上海國際汽車城（集團(tuán)）有限公司具體負(fù)責(zé)在上海開展中國新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用商業(yè)化推廣項(xiàng)目，促進(jìn)和擴(kuò)大新能源汽車與可再生能源在我國的協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、應(yīng)用實(shí)踐

上海在新能源汽車推廣方面具有較好的基礎(chǔ)，且相關(guān)政策配套完善，區(qū)位優(yōu)勢可更好放大示范效應(yīng)，是全國示范項(xiàng)目亮點(diǎn)與領(lǐng)頭軍。相關(guān)案例中的技術(shù)和商業(yè)化示范驗(yàn)證內(nèi)容涵蓋了千輛級新能源汽車和可再生能源綜合示范應(yīng)用、智能充電系統(tǒng)、可再生能源微電網(wǎng)、移動(dòng)充電系統(tǒng)、退役電池梯次利用等豐富元素。以下將從技術(shù)和商業(yè)模式兩大方面進(jìn)行梳理分析。

（一）技術(shù)應(yīng)用

一是光儲充微電網(wǎng)應(yīng)用了光儲充換、光儲充檢等新技術(shù)。光儲充換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了充電站和換電站容量共享，充配電設(shè)備復(fù)用，提升配電設(shè)備利用效率。光儲檢技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電池?zé)o需拆解，即充即檢，有效解決了市場上現(xiàn)有的電池檢測方程序復(fù)雜、檢測周期長的問題。

二是智能充電體系應(yīng)用了有序充電、V2G等新技術(shù)。發(fā)揮動(dòng)力電池儲能特性，實(shí)現(xiàn)儲存調(diào)度，探索利用電動(dòng)汽車參與調(diào)峰等新型商業(yè)模式，促進(jìn)了上海地區(qū)可再生能源與電動(dòng)汽車的結(jié)合，提高了清潔能源的消納水平，讓更多的電動(dòng)汽車用戶實(shí)現(xiàn)充新能源電、實(shí)惠電、愛心電。

三是能源管理中心應(yīng)用了智慧能源管理平臺等新技術(shù)。平臺集運(yùn)維管理和能源管理雙重管理，有效提高能源系統(tǒng)運(yùn)行安全水平和效率，減少用能運(yùn)營成本。同時(shí)，平臺創(chuàng)新性提出數(shù)據(jù)分布式彈性接入及邊緣計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)接入并高速高效處理。

（二）商業(yè)模式

對上海示范項(xiàng)目場景和商業(yè)模式進(jìn)行梳理分析可以發(fā)現(xiàn)，每一個(gè)都有自身的特點(diǎn)，并兼具產(chǎn)業(yè)或場景的代表性，囊括鄉(xiāng)村振興、商務(wù)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、港口港區(qū)、軌交公交綜合服務(wù)站、主題公園、整縣（區(qū)）分布式光伏等主題（見表）。

表 GEFG6上海示范項(xiàng)目案例匯總表

一是基于電動(dòng)汽車公共充電樁、電動(dòng)汽車分時(shí)租賃、電動(dòng)公交車租賃示范商業(yè)化推廣。截至2021年10月底，已接入全市的公共及專用充換電設(shè)施共計(jì)124134個(gè)，其中公共充電樁74839個(gè)、專用充電樁49325個(gè)，公共充電樁中有17114個(gè)直流充電設(shè)施、專用充電樁中有8022個(gè)直流充電設(shè)施。截至2021年11月，共計(jì)投放運(yùn)營車輛8000臺，建設(shè)分時(shí)租賃網(wǎng)點(diǎn)250個(gè)、充電樁3593個(gè)，累計(jì)注冊會(huì)員超260萬人。截至2021年11月，基于新能源電動(dòng)客車的定制巴士商業(yè)模式的探索，通過企業(yè)定制班車與會(huì)員定制專線的方式探索新能源電動(dòng)客車商業(yè)化途徑，上海電動(dòng)公交租賃車隊(duì)（驛動(dòng)微鐵）車輛數(shù)達(dá)1084輛（其中，250輛電動(dòng)大巴用于定制巴士業(yè)務(wù)），擁有64個(gè)充電場站，手機(jī)APP用戶超過17萬人，共計(jì)開通并在運(yùn)行專線35條，合作園區(qū)超23個(gè)。

二是基于商務(wù)園區(qū)、辦公樓宇等場景的智能充電體系示范商業(yè)化推廣。聚焦商務(wù)園區(qū)、辦公樓宇等場景，開展智能充電體系建設(shè)，利用V2G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車充電微網(wǎng)與電網(wǎng)雙向互動(dòng)，探索利用電動(dòng)汽車參與調(diào)峰調(diào)頻等新型商業(yè)模式。充分消納清潔能源，使用戶在獲得清潔綠色電力供應(yīng)基礎(chǔ)上，節(jié)省用戶用能費(fèi)用。目前，智能充電體系示范已開展建設(shè)75個(gè)站點(diǎn)，約761個(gè)智能充電樁。

三是基于產(chǎn)業(yè)園區(qū)、校園等場景的光儲充微網(wǎng)示范商業(yè)化推廣。光儲充微網(wǎng)集光伏發(fā)電、儲能、充電樁等多項(xiàng)技術(shù)，既能為電動(dòng)汽車供給綠色電能，又能實(shí)現(xiàn)電力削峰填谷等輔助服務(wù)功能，可有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。其可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活互動(dòng)，亦可相對獨(dú)立運(yùn)行，直接使用儲能電池給動(dòng)力電池充電，提高能源轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)緩解充電樁用電對電網(wǎng)的沖擊。未來隨著新能源汽車的普及，以及用戶對快充的體驗(yàn)要求，城市的用電負(fù)荷會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有供電容量，而城市擴(kuò)容難，已成為現(xiàn)實(shí)，未來電動(dòng)汽車集中充電很有可能導(dǎo)致城市用電荒現(xiàn)象，分布式儲能不但可以解決城市擴(kuò)容問題，還可以為商業(yè)綜合體及智能樓宇提供備用電源，避免在用電高峰時(shí)段出現(xiàn)臨時(shí)停電現(xiàn)象。光儲充一體化系統(tǒng)可以解決新能源汽車充電站配電容量不足的問題，光儲充在夜間電價(jià)低谷時(shí)儲能，在充電高峰期通過儲能和市電一起為充電站供電，既實(shí)現(xiàn)了削峰填谷，又節(jié)省了配電增容費(fèi)用，增加新能源的消納，彌補(bǔ)了太陽能發(fā)電連續(xù)性不足的問題，是一種可持續(xù)發(fā)展的能源利用方式。目前，光儲充微電網(wǎng)示范已開展建設(shè)13個(gè)站點(diǎn)，覆蓋了大型工廠、辦公樓宇、商務(wù)園區(qū)、高校、公園、農(nóng)村、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等場景。

四是基于美麗鄉(xiāng)村的新能源汽車和可再生能源綜合應(yīng)用商業(yè)化推廣。聚焦雙碳目標(biāo)下的鄉(xiāng)村振興場景，利用農(nóng)村地區(qū)屋頂晶硅光伏、薄膜光伏、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電豐富的優(yōu)勢，結(jié)合電動(dòng)汽車退役電池儲能利用，提供多能互補(bǔ)，形成局部微網(wǎng)，為新能源汽車提供多種能源供應(yīng)方式，合理利用儲能電池和退役汽車動(dòng)力電池建設(shè)儲能模組，儲存光電、風(fēng)電，為農(nóng)村地區(qū)的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供多元化的新能源綠電來源。項(xiàng)目以崇明三星鎮(zhèn)新安村為試點(diǎn)，目前已成功復(fù)制推廣。

五是基于園區(qū)等綜合能源服務(wù)場景的智慧能源管理運(yùn)營服務(wù)示范商業(yè)化推廣。通過智慧能源云平臺開展綜合能源系統(tǒng)管理，為園區(qū)內(nèi)用能客戶提供安全高效的運(yùn)維服務(wù)的同時(shí)，結(jié)合光伏、儲能、新能源車充電等能源場景提供各類能源綜合運(yùn)營管理服務(wù)，打通了源、網(wǎng)、荷、儲的數(shù)據(jù)通道，同時(shí)通過運(yùn)營中心打通能源調(diào)度通道，將光伏發(fā)電、儲能等源頭能源高效高價(jià)值的使用，充分發(fā)揮新能源的節(jié)能減排社會(huì)價(jià)值，同時(shí)通過區(qū)域調(diào)控，降低高峰需量，削峰填谷降低電力使用成本，為能源用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，僅上海就有3700多個(gè)各類型產(chǎn)業(yè)園區(qū)，通過安全、節(jié)能、提效等服務(wù)實(shí)現(xiàn)各類收益的盈利方式，得到了客戶的認(rèn)可，借助地方政府節(jié)能辦和地方綜合能源服務(wù)企業(yè)在各地實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的復(fù)制和業(yè)務(wù)的推廣，市場前景可期。

六是基于園區(qū)、企業(yè)的新能源客車的規(guī)?；痉渡虡I(yè)化推廣。其一，企業(yè)定制班車。通過前端調(diào)研，了解園區(qū)、企業(yè)所需，對園區(qū)共享，企業(yè)員工的上下班路線進(jìn)行合理性優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)車輛高效運(yùn)轉(zhuǎn)和成本降低。項(xiàng)目通過APP等信息化手段，實(shí)時(shí)查詢每條線路的運(yùn)行信息，公司也可以按需適時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整車輛大小和線路站點(diǎn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)園區(qū)、企業(yè)通勤定制班車智能化運(yùn)營和平臺化管理。其二，會(huì)員定制專線，公司前期通過對常行駛區(qū)域的調(diào)研，了解大部分職工對交通出行的需求，根據(jù)運(yùn)行情況進(jìn)行彈性調(diào)整，對線路發(fā)車時(shí)間、?？空军c(diǎn)做出動(dòng)態(tài)優(yōu)化，定制固定點(diǎn)對點(diǎn)專線。乘坐人員可通過手機(jī)APP選擇所要乘坐的線路，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)菜式”動(dòng)態(tài)發(fā)車、精準(zhǔn)服務(wù)。

三、展望

截至2021年10月，納入上海新能源汽車和可再生能源平臺的項(xiàng)目，可再生能源發(fā)電量累計(jì)26.75億千瓦時(shí)，峰谷差存儲電量1500余萬千瓦時(shí)，減少二氧化碳排放量約14萬噸?；诳稍偕茉措娏Φ碾妱?dòng)汽車，有效減少了化石燃料供電產(chǎn)生的污染物排放量，使新能源汽車高綠度、高綠值的協(xié)調(diào)發(fā)展路徑得到進(jìn)一步印證。

展望未來，“0138”技術(shù)手段和商業(yè)化路徑必將是未來發(fā)展的重點(diǎn)借鑒方向。以“0”碳為時(shí)代使命，促進(jìn)新能源汽車與可再生能源融合發(fā)展；區(qū)域內(nèi)項(xiàng)目匯聚“1”個(gè)中心平臺，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)資源功效和整合調(diào)度功能；智能充電、光儲充微電網(wǎng)、V2G充放電“3”類技術(shù)齊頭并進(jìn)；結(jié)合城市更新、鄉(xiāng)村振興，服務(wù)于校園校區(qū)、商務(wù)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、港口港區(qū)（結(jié)合岸電）交通樞紐、軌交公交綜合服務(wù)站、自由貿(mào)易區(qū)（保稅區(qū)）、整縣（區(qū)）分布式光伏推進(jìn)項(xiàng)目、美麗鄉(xiāng)村等“8”大類場景。