多地拉閘限電,真與電動車有關嗎?電動車究竟會增加多少用電量?

原標題:多地拉閘限電,真與電動車有關嗎?電動車究竟會增加多少用電量?

9月中旬以來,江蘇、廣東、云南、浙江、山東、湖南、遼寧、吉林、黑龍江等20多個省份相繼啟動有序用電,多地工業企業被要求“開三停四”“開二停五”甚至“開一停六”錯峰用電。在東北地區,受限電影響的范圍甚至超出了工商業電力用戶,有城市主干道紅綠燈停電引發擁堵、電梯停運、停電導致停水,波及城市正常運行和居民用電的罕見缺電觸及社會敏感神經。

在此背景下,一個話題成為熱點:在電力缺口這么大的情況下,國家為什么還要發展電動車?這不是讓電力供應雪上加霜嗎?一些電動汽車的支持者大多認為,電動汽車對電網的壓力很小,而電動汽車的減排效應巨大,權衡之下發展電動汽車更為有利。有一些專家則指出,電動汽車的大規模應用將會對城市電網和電力基礎設施產生一定影響,但是這些影響是可以通過智能電網、‘削峰填谷’等手段解決的,對我國現有的電力設施幾乎沒有影響。

那么,實際上電動車會不會對電力供應產生影響,又會產生多大的影響呢?這個問題,實際上是個老話題,早在2011年上一輪電荒出現的時候,就有不少人對此進行過討論,但由于對電動汽車發展速度和規模無法預估,無法預判真實的影響程度。2009年,依然有人測算了電動車銷量大幅度提升具體的耗電量。

當時,按照規劃中國要在2009年電動車占比達到10%,如果當年汽車年產達到1300萬輛,10%則為130萬輛,在比例不變的情形下,五年電動汽車社會保有量將達到600-700萬輛,所需慢充功率為2000-3000萬千瓦,快充則功率可達1.0-1.2億千瓦。2008年全國電力總裝機上億千瓦。而電動汽車充電功率相當于全國裝機的15%。如若采用快充電站在峰電期充電,則可能導致電力缺口上千億千瓦。相反,上億裝機,在谷期會有1/3 谷電裝機,亦即2-2.5億千瓦。

這個話題隨著此后裝機量提升,電荒的消失而逐步減少了討論,但到去年年底又一度被翻出。那么,在隨著電動汽車的保有量增加,電動汽車會不會面臨無電可用的情況,甚至電動汽車會影響整個社會正常用電呢?回到這個問題之前我們可以簡單測算一下電動車的發展規模和用電量。

中汽協數據顯示,1-8月,新能源汽車產銷分別完成181.3萬輛和179.9萬輛,同比均增長1.9倍,累計銷量的滲透率接近11%。其中純電動汽車產銷分別完成151.2萬輛和149.2萬輛,同比分別增長2.2倍和2.1倍;插電式混合動力汽車產銷分別完成30萬輛和30.6萬輛,同比分別增長1.1倍和1.4倍。新能源汽車占比突破20%,外界預期今年電動車的滲透率會整體超過20%。

而據公安部統計,截至2021年6月,全國機動車保有量達3.84億輛,其中汽車2.92億輛。新能源汽車保有量為603萬輛,占汽車總量的2.06%。按照目前的增長速度,到2025年,新能源汽車年銷量會實現突破500萬的目標,甚至挑戰年700萬的目標也會實現。樂觀者認為,預計2021年國內電動車銷量有望超300萬輛,同比增長120%;預計2025年電動車銷量超900萬輛。在這種背景下,會迅速完成對燃油車的替代過程。

國家電網的統計數據顯示2020年充電數為20億KWh

國家電網的充電樁數據來源

華泰證券研報指出,2020年中國主要的157款純電動車的百公里耗電量大致分布在12-20KWh之間(事實根據環境和路況的不同耗電差距比較大),通過設定能耗和轉化比——若假設為16KWh,而純汽油車在平滑路面上每百公里耗油量為4-8L,我們假設為6L;輸電和充放電效率假設:根據美國能源局的研究,2019年電動車能源轉換效率約為90%左右,同時考慮遠距離輸電效率約90%。

根據上述數據假設,我們測算電動車在新增發電為100%火電的條件下,電動車實際新增碳排放為17.43kg/百公里,高于傳統燃油車的14.17kg/百公里,而當新增火電的比重降至80%或以下時,電動車的實際碳排放才小于燃油車。(根據中國碳排放交易網數據,2019年汽油的碳排放強度為2.361kg/L,而根據上文火電的碳排放強度假設為841g/KWh。)因此,汽車電氣化需要與低碳清潔能源的推進協同并進。

而在此數據之上,可以進一步推算出電動車帶來的新增耗電量。華泰的計算過程比較復雜,此處僅列出結果:

在2030年電動車40%滲透率的條件下,新增用電需求達到2255億KWh;2020年,新能源汽車達到20%的滲透率,而新增1127億KWh(按照目標設定,到2025年,純電動乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時/百公里)。而根據世界銀行的預測,2030年中國GDP有望達到29萬億美元,因而,華泰證券測算經濟活動來帶的2030年的總電力需求或達到145249億KWh,而考慮電動車電氣化趨勢,該機構預計2030年電力的供給缺口為2026億KWh。

另有知乎專業人士列出了另外一則計算方式,其計算模式設定的背景是,假設從現在開始所有的汽車銷售全部改為EV,考慮到整車報廢,到2025年可以實現所有汽車均為EV,以此為基礎進行能源需求計算。中國人私家車年均行駛里程為1萬5千公里,營運車輛為5萬公里,暫取1萬5千公里年里程。計算結果如下:

2025年所需額外電能為:15000km*21.5kwh/100km*3.02*10^8=9.7E11 kwh = 9700億kwh (中電聯2015年預計2025全國用電為 10萬億kwh)

2035年所需額外電能為:15000km*18kwh/100km*4.26*10^8=1.15E12 kwh = 1.15萬億kwh (中電聯2015年預計2035全國用電為 11萬億kwh)

由此可能產生的主要問題是:

1.盡管這部分新增需求占原計劃總電能的10%左右,但是將全部加在在城鄉居民生活用電電網下。根據2015年中電聯統計,城鄉居民生活用電僅占全國總用電額度的12.5%,若此趨勢不變,也就是說,2025/2035年車輛全電動化,將令城鄉居民生活用電電網的總負荷增加90%。整個電網系統都將面臨重大的考驗。

2.這部分電力需求將集中在夜間快速上升,由于充電所需電力遠遠超過正常的峰谷電差異,一方面進一步惡化電網負荷承載,另一方面這部分的電能需求只能通過采用化石燃料的電站快速介入短時間增加電力供給來實現。

3. 中國需要在10年內額外興建600-700座300MW大型火電站方能滿足2025年需求(總投資預計將達到1.5萬億人民幣)。

當然,這種計算是全部替代,現實中根本不可能完成。因而從短期來看,華泰證券的分析顯然更具有參考意義,但就長期來看,如果電動車成為絕對主流對燃油車的替代只是時間問題,那么電力缺口的就應該看長遠,這就意味著上10萬億kwh的電力缺口需要提前布局,同時還需要考慮到電網承擔的負荷問題。畢竟電動車充電與加油略不一樣,需要掌握好規律,引導錯峰充電,保證安全。返回搜狐,查看更多

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