汽車從加油變成充電，交通能源來源將發生巨大遷移。電網能接力石油，承擔起驅動交通的使命嗎？
很多人的意見是，中國電網太強大了，電動汽車充電需求如九牛一毛，不算什麼。
《電動汽車觀察家》徵詢各方和思考的結論是，目前的電動汽車充電需求，對於碩大的電網而言，確實如同稻草之於駱駝。但稻草日積夜累，負擔加重。而且，負重並非均勻分佈於駱駝的駝背，而是集中於負重最大的部位。駱駝雖大，也將苦於這難以承受之輕。
很多人寄希望於在充電和電網的互動中解決問題，一些儲能新技術的應用也被寄予厚望。
未來究竟會怎樣？
1
全網還無感，
局部現痛點
電動汽車充電，已經挑戰到電網輸配電能力了嗎？
目前完全沒有。中國新能源汽車保有量近300萬輛，這一數字是空前的，在全球也是第一。但是相對於中國的大電網而言，充電量還很少。
由於沒有機構公佈總充電量，我們不妨簡單測算一下，並且各項條件都以最大匡量計算。
中國大概有240萬輛新能源乘用車。假設日均行駛60公里，百公里耗電20度的話，日均充電12度。那麼累計日均充電2880萬度，全年不過105.12億度。
另外一個可以參考的數據是，作為全國最大的充電運營商，特來電2018年總充電量約11.3億度。特來電目前有12.12萬個充電樁，而全國商用、用戶自用等充電樁77.7萬個，按份額簡單套算，2018年總充電量不過72.44億度。
而2018年，中國全社會用電量6.84萬億度，城鄉居民生活用電量也高達9685億度。因此，從整張電網供電來看，電動汽車目前的耗電量幾無影響。
不過，在電網的局部末端，已經出現了一些電力供應不能滿足充電基礎設施建設需求的情況。
由於沒有充電樁，一位車主通過家用電源充電（俗稱飛線）
充電建設運營商星星充電，既有公共充電業務，也為車企提供私人車主安裝服務。星星充電研發總經理李德勝說，到現在為止，充電需求對電網影響不大，只有老舊小區有一些問題。“現在高層小區每家配電10kw左右。”在扣除日常的照明空調等家用電器需求後，餘量已經很少，很難為電動汽車充電樁提供容量。
雲度汽車充電業務負責人莊軍鋒也告訴《電動汽車觀察家》，有的小區出現了先到先得的現象：一開始還可以給電動汽車安充電樁，後來發現負荷不夠，就不再允許新建充電樁了。
對於新建小區，雖然國務院曾出臺文件要求停車位必須100%具備安裝條件，但是落實情況不好。“雖然有國家政策，但是沒有具體管理辦法，也有沒有那個部門負責。”莊軍鋒說。在雲度車主中，有60%因為小區供電負荷不足，無法安裝充電樁。
丘隅諮詢執行董事李立理表示，老舊小區的電力設備產權也不一樣，有的是電網公司運營管理的，有的是物業開發商，對於充電需求的響應，不同的開發商態度不一，電網公司也不能深入干預小區。
除了私人充電樁，一些民營公共充電運營商也抱怨，雖然電網公司表態支持充電設施建設，但他們的增容或者接入的需求並不能得到滿足。
李立理說，原因主要是現有供電能力和設施不足，而對於增容需求，電網公司必須從整個城市的電力規劃出發來考慮，另外增容也需要增加投資。李立理曾經在國家電網能源研究院從事電網研究多年。
2
充電需求將數倍增長
以上都是現狀，未來呢？
一方面，未來中國新能源汽車的總量還將高速發展。根據中國的規劃，2020年中國新能源汽車當年產銷200萬輛，保有量500萬輛；2025年和2030年，新能源汽車當年產銷佔汽車總產銷比重分別為15%和40%，換算下來分別預計是500萬輛或1500萬輛。
如果樂觀來看，以2025年新能源汽車總保有量達到3000萬輛計算，充電量就將是目前的10倍以上。
另一方面，還要考慮這些車輛的充電模式。根據國家發改委發佈的《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020 年）》（下稱《充電發展指南》），中國新能源汽車將建立“用戶專用樁為主+分散式公共充電樁”為輔的模型。《充電發展指南》提出，到2020年，全國要建成430萬個用戶專用充電樁和50萬個分散式公共充電樁。
資料來源：《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020 年）》
在這一充電模式下，中國新能源汽車大部分要在用戶的家中完成充電，也就是負荷增加到居民用電上。
結果會怎樣？
充電總量看起來仍然不是很大問題。
再做一個簡單測算：
假設2030年有1億輛電動汽車，仍假設日均60公里，百公里耗電20度的話，日均充電12度，不過12億度電，一年也就是4380億度。而2018年全社會用電量6.84萬億度，佔比不到7%。
不過，考慮到新能源汽車要以家用樁為主，4380億度充電量基本要在城鄉居民用電的份額裡出。2018年城鄉居民生活用電量9685億度，4380億度佔比超過45%。
45%。聽起來比例已經很大了。電網能為電動汽車增加這些配電容量嗎？
3
增容空間有限
中國電力輸配電網絡，是高壓輸送，逐級降壓配送的模式。電動汽車未來大幅增加的充電需求，如果要通過增容來解決，輸配電系統能否支持？
發電輸電配電用電模型圖示
杭州伯坦科技有限公司總經理聶亮，曾在國網系統從事電動汽車運營服務多年。他認為，應對電動汽車充電需求，從發電端、送電端到500kv這段是沒什麼問題的。
“問題在於大城市，到220kv這段負荷就不夠了。中小型城市，220kv這段問題也不大，因為它本身用電量小。但是，再往下，110kv這段問題就大了。我們現在的配電主要是1萬伏和4萬伏，這兩個等級都是110kv這端出來的。在這個地方就會遇到瓶頸。”
他解釋說，110kv電壓等級增容的瓶頸，主要是電力設備需要的土地不夠，線路走廊還行。
配電網到了10kv等級時，新增開關站比較簡單，但是線路走廊沒有。
他認為，在電動汽車充電量不多的情況下，可以用增容來過渡，但大規模增容空間基本沒有，特別是在大城市。
李德勝認為，對於電動汽車新增充電需求，一方面要考慮用電量，“電動汽車充電符合和現在空調負荷差不多。居民用電很大的量也是空調用電。”另一方面要考慮要算同時率，來考慮配電量。由於現在電動車主白天開車出去，在夜間充電，和空調等家用電器的用電高峰疊加。
“增容肯定是要去做的。”李德勝說，但是增容的前景並不樂觀。在北上廣深這些大城市，電力通道很窄，已經滿負荷運營，增容難度極大。“很多城市不具備讓鋪設新電纜的條件，另外寸土寸金，變壓器未必都能找到地方來訪。在三四線城市，增容的空間還比較大。
“另外，按什麼來增？相對而言，電器用電量是固定的。但電動汽車充電需求的增幅，什麼時候增容到什麼程度，很難去預估。就像下水道，不能每一年挖開擴容，必須長期來規劃。”
不過，李立理認為配電增容的難度，想辦法是能解決的。包括北京、上海，比如加儲能設備等等，就能解決電能瓶頸的問題。“關鍵還是缺乏可行的商業模式。假如有投資回報的商業模式，就能找到方法。”
4
有序充電、儲能、V2G……
能指望嗎？
在增容難度極大情況下，不少充電運營商、電力企業提出了新的解決方案。
李德勝認為，應當引導電動汽車車主有序充電。星星充電就提出了一項家庭能源管理系統解決方案，把充電樁和家用高能耗電器結合起來，比如空調，相當於充電能源管理，將集中的充電行為分散到負荷不大的階段。
另外，結合儲能的技術，“如果把白天的低谷用電利用起來，還是有一定的利用場景的，也是解決方案之一。”
特來電董事長於德翔介紹智能充電網，管理電動汽車群充電
特來電董事長於德翔多年來也一直呼籲，現行充電樁的無序充電必將對電網造成巨大沖擊。由此特來電提出柔性充電概念，也在探索建立群管群控、有序充電的智能充電網。
但是，聶亮認為有序用電、群管群控，都不可能實現。
“消費者不能接受充電安排，憑什麼我只能這個時候充，不能那個時候充？”他還回憶說，2002年到2003年間，全國缺電也缺負荷，也提出了按需用電的概念。但是，首先，排序就沒法排，哪些電力需求應該排在前列？其次，對於電動汽車存量充電需求可以這麼做，但對於增量不行：潛在的電動汽車車主一看這種情況，可能就不買電動汽車了。
此外，行業內外還提出了各種技術或者模式，來試圖解決電動汽車充電難題。
有人提出電動汽車V2G可能緩解電網負荷。讓電動汽車在谷電期間充電，在充電高峰期間向電網放電，給其他電動車主充電提供電力。
但李德勝認為，V2G難擔此任。首先，放電給電網賺一點差價，可能還不夠充放電的損耗。其次，在谷電時間，大家上班，車都走了。而下班後，車都要充電。
他認為V2G的應用場景，只是特殊緊急用電場景，比如道路救援，臨時補電等。
對於V2G，聶亮說，“你上來的電質量不行，功率又小”，對電網有百害而無一利。
有人提出，可以利用可再生能源發電給電動汽車充電。但聶亮也認為不可行。“電動汽車充電時，你是有風還是有光呢？都沒有。”可再生能源發電與電動汽車充電需求之間，存在多重錯配，包括太陽能發電電量太小，而電動汽車電量需求大；光伏在白天發電，而電動汽車往往在夜間充電；可再生能源發電往往在邊遠地區，而電動汽車在大城市使用。
如果可再生能源再加一個儲能電池呢？聶亮說，“本來是一套電池折舊，現在兩套電池折舊。技術上可行，商業上也不可行。”
“另外就算這些都可行，電網你要不要接入？如果還得接入，那不是多此一舉嗎？”聶亮說。
5
未來能源補充方式難料
充電總量不大，但是分佈集中在輸配電瓶頸位置，起初問題不大，但日積月累，難以持續。
“目前唯一可行的，就是把負荷集中起來，這樣電網就比較容易調配。”聶亮主張，電動汽車應當以集中充換電為主，私人用樁為輔。
星星充電的公共充電站
莊軍鋒也認為，最終極的解決方案，很可能是沒有私樁，用大型充電站統籌滿足所有充電需求。“充電技術一直在更新迭代。3到5年內，10分鐘充滿80%肯定能實現。”
集中充換電相當於將充電需求從居民用電轉移到工業用電，將充電負荷從瓶頸位置轉移出來。聶亮說，構建一個電網的話，電壓等級越高的越好構建。“比如構建一個500千伏的，就建在郊外，線路走廊通暢，地方也大。我們假設電池能量密度有提升，如果電池包比較輕了，充好電，用車拉到城市中心地帶的快換站都行。”
聶亮認為換電更有優勢。換電站對於零散的電動汽車電力補充需求而言，就像一個緩衝池。“基本上電力負荷是平的。”因為換電站可以自主調配給換下來的電池包充電的時間。
至於很多人提出的電池包標準不一，無法互換的問題。聶亮認為，這不是重要問題。剛開始不同車企建不同的換電站。電池包的標準慢慢會統一的，市場會推動統一。另外，中電聯也在準備出臺換電標準。
李立理表示，現在個人專屬充電樁佔用7kw的配電容量，雖然大家認為是理所當然，但確實不可持續。
他預測，小區充電會可能會像停車管理一樣，變成統一的事情。
但相對於到公用充電站充電，李立理還是更看好家裡有充電樁的模式。“用戶體驗更好，更符合電動汽車本身的特點。如果有序用電優化管理做好的，本身的成本也會有競爭力的。消費者會願意為他買單。”
李德勝認為，只要具備安樁條件，電動車主就不會去充電站充電，畢竟用自己的樁方便還便宜。“除非北上廣深，沒有選擇，畢竟連車位都緊張，可能公共充電和私人充電樁充電佔比一半一半。對於三四線城市，車位不是問題，另外小區供電條件、增容也相對容易，還會是私人樁為主。”
對於總體的比例，他仍然認為，會有八九成電動車主通過私人充電樁來充電。
不管怎樣，電網雖大，也不要小瞧電動汽車充電之輕。駱駝如果沒有意識到稻草在不斷增加，就有可能被壓垮。（完）
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