电动汽车等电能替代负荷情况分析研究

周百龄 孙霏

摘 要：电能替代越来越受到各方面重视，近几年电能替代终端技术发展很快，电能替代产品市场应用成熟。其设备已广泛应用于工业生产、日常生活领域用以替代其他一次能源。今后电能会以自身的优越性而成为社会首选的能源。杭州市能源消费以原煤、原油和电力为主，随着经济的增长和产业结构的调整，应明确能源清洁化发展目标，通过实施“两个替代”，转变能源利用方式。大力实施电能替代工程，积极引导全社会用能单位煤改电、油改电，促进节能减排，推动绿色、低碳发展。

关键词：电能替代 负荷 研究

中图分类号：X22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（b）-0102-02

杭州市“十三五”电能替代实施方案是对杭州市能源结构优化、大气污染防治、居民生活水平提高等多方面考虑后提出的具体实施方案，作为保障国家能源安全的重要举措、服务大气污染防治的具体行动、创建清洁能源示范省的重要基础及开拓售电市场的有效途径。

1 电动汽车

对2017年杭州地区电动汽车充电情况分析如下

1.1 充电电量总体情况

1～3月份，杭州地区全社会电动汽车充电电量2137.5万kW·h，占全省77%，其后是湖州、台州、宁波、丽水。

1～3月份，杭州地区国网充电站（桩）充电电量为291.58万kW·h，占全省国网充电站（桩）充电电量67.78%。

1.2 杭州地区各类型充电量及国网市场占有情况

充电设施主要为集中式充电站和分散式充电桩，按充电性质可分为四类：城市公共、专用（公交）、城际（高速）、居民自建。

杭州作为发达地区的省会城市，电动汽车市场竞争较为激烈。根据充电电量在全社会总充电电量中的占比，分析各充电类型中杭州公司国网充电站（桩）的市场占有率：

城市公共：充电量占比27.41%，其中国网12.99%，外部14.42%。除国网外，还有西湖电子集团、万马、特来电、特斯拉等多家竞争企业参与公共充电站（桩）的投资运营。

专用（公交）：充电量占比69.45%，其中国网0.59%，外部68.87%。在杭州推广2000辆比亚迪K9电动公交车，充电桩接口为比亚迪专用交流快充，留给非比亚迪的市场余量很小。

城际（高速）：充电量占比0.06%，全部为国网占有。目前全省高速公路充电桩均为国网投资运营。

居民自建：充电量占比3.07%，全部为外部占有。大多数由电动汽车4S店赠送充电桩并负责安装。

目前公交是充电的主要部分，仅杭州地区的公交充电电量就占全省所有类型总充电电量的一半以上，而市区公交车基本已更新完毕，外部公司已开始抢占区县市场，如建德市新安江长运有限公司1月份已开始运营电动公交车，累计充电量已达到83835kW·h。

1.3 公交充電站日负荷特性

随着电动汽车产业逐步发展，电量和负荷持续上升，研究日负荷特性将有助于评估电动汽车充电负荷的对电网影响，研究制定峰谷分时充电费、引导电动车用户主动削峰填谷。由于公交充电量、负荷都较大且较为集中，如西湖电子拱康路和下沙高沙社区公交充电站采用35kV供电，容量分别为40000kVA、34000kVA，分别有395、365个充电桩，因此主要关注公交充电特性。

浙江省内，因公交总体运营状况差异、公交充电站运营单位不同等原因，各地市日负荷特性存在明显差异，杭州公交充电站主要在低谷时段（22：00至次日4：00）充电；丽水、衢州集中在11：00和18：00左右充电；湖州、宁波、台州白天边用边充。

2 煤改电

杭州市煤改电项目主要为煤改电项目主要为电锅炉改造和电窑炉改造两种类型。

2.1 电锅炉

电锅炉使用领域广泛，主要适用于配电容量富裕、升温速度要求高、对水温有一定要求的场所，用于提供生活热水、采暖和蒸汽。具体可应用于宾馆、酒店、住宅小区供暖、供热水；桑拿、游泳池、健身中心、美容馆、瘦身中心、脚浴城、饭店、SPA水疗会所等旅游、休闲场所热水供应；学校、医院、机关食堂、澡堂等场所蒸汽、开水、热水供应；工农业生产用热水供应等。

2.2 电窑炉

浙江省工业窑炉主要分布在冶金、机械、建材、石化等行业，数量多，分布广，工业窑炉不仅能耗高，而且燃烧气体直排，造成环境污染。由于工业窑炉以煤窑炉、电窑炉、油窑炉、气窑炉为主。以燃料划分的工业窑炉，电窑炉是污染物排放量最少，以电窑炉替代煤、油窑炉，可从减少局地污染物排放。

在浙江天然气利用仍处于发展阶段，管网铺设、气源保障等还在进一步建设和落实之中，在短期内，天然气还难以成为工业窑炉的主要燃料之一。

2.3 负荷特性

从杭州某典型煤改电区域原居民负荷和电采暖负荷曲线来看，居民负荷在下午5点以后负荷攀升，负荷高峰一般出现在晚上8点左右，而电采暖负荷高峰出现在晚上9点以后，早上7点之前。从负荷特性曲线来看，电采暖负荷和居民负荷高峰错开，电采暖负荷可以起到削峰填谷作用，以提高电网设备运行效率，提高电网设备经济效益。

2.4 影响分析

杭州单个煤改电项目用户新增配变容量较小，对电网经济运行影响相对较小，但煤改电项目一般为工厂锅炉，工业一般较为集中，大量的煤改电项目投产，其区域负荷可能呈现成倍的增长，区域线路可能出现重载情况，影响供电可靠性。供电公司应加强对电能替代区域供电线路负荷监测，及时做好线路负荷预测与分流方案，以避免线路重载造成区域供电可靠性下降。

3 建议

依托政府强制性举措推动电能替代。一是借力杭州市政府以举办G20峰会、亚运会、建立清洁能源示范省为契机，加大力度、加快进度推进中小型燃煤锅炉强制淘汰工作。二是借力国家针对企业排污权交易、碳排放交易的强制性进行推动，建议市政府以电能替代为基本措施，帮助政府完成浙江省的排污和碳排放指标，逐步完善企业排污费征收标准。三是建议政府加大电能替代补贴力度。建议省政府加大以电代煤的财政补贴，市政府设立电能替代配套资金。四是加强电能替代技术研发工作，鼓励创新电能替代市场化的商业模式。五是深化电能替代项目服务举措，借助互联网技术推动电能替代工作深入发展。六是加强协同机制促进共赢局面，因地制宜拓展电能替代领域，多手段提升电能替代认识度及影响力。

参考文献

[1] 胡泽春，宋永华，徐智威，等.电动汽车接入电网的影响与应用[J].中国电机工程学报，2012（4）：1-10.

[2] 涂轶昀，李灿，承林.电动汽车接入电网技术综述[J].上海电力学院学报，2012（4）：345-349.