|
9月中旬以来，江苏、广东、云南、浙江、山东、湖南、辽宁、吉林、黑龙江等20多个省份相继启动有序用电，多地工业企业被要求“开三停四”“开二停五”甚至“开一停六”错峰用电。在东北地区，受限电影响的范围甚至超出了工商业电力用户，有城市主干道红绿灯停电引发拥堵、电梯停运、停电导致停水，波及城市正常运行和居民用电的罕见缺电触及社会敏感神经。 在此背景下，一个话题成为热点：在电力缺口这么大的情况下，国家为什么还要发展电动车？这不是让电力供应雪上加霜吗？一些电动汽车的支持者大多认为，电动汽车对电网的压力很小，而电动汽车的减排效应巨大，权衡之下发展电动汽车更为有利。有一些专家则指出，电动汽车的大规模应用将会对城市电网和电力基础设施产生一定影响，但是这些影响是可以通过智能电网、‘削峰填谷’等手段解决的，对我国现有的电力设施几乎没有影响。 那么，实际上电动车会不会对电力供应产生影响，又会产生多大的影响呢？这个问题，实际上是个老话题，早在2011年上一轮电荒出现的时候，就有不少人对此进行过讨论，但由于对电动汽车发展速度和规模无法预估，无法预判真实的影响程度。2009年，依然有人测算了电动车销量大幅度提升具体的耗电量。
当时，按照规划中国要在2009年电动车占比达到10%，如果当年汽车年产达到1300万辆，10%则为130万辆，在比例不变的情形下，五年电动汽车社会保有量将达到600-700万辆，所需慢充功率为2000-3000万千瓦，快充则功率可达1.0-1.2亿千瓦。2008年全国电力总装机上亿千瓦。而电动汽车充电功率相当于全国装机的15%。如若采用快充电站在峰电期充电，则可能导致电力缺口上千亿千瓦。相反，上亿装机，在谷期会有1/3 谷电装机，亦即2-2.5亿千瓦。 这个话题随着此后装机量提升，电荒的消失而逐步减少了讨论，但到去年年底又一度被翻出。那么，在随着电动汽车的保有量增加，电动汽车会不会面临无电可用的情况，甚至电动汽车会影响整个社会正常用电呢？回到这个问题之前我们可以简单测算一下电动车的发展规模和用电量。 中汽协数据显示，1-8月，新能源汽车产销分别完成181.3万辆和179.9万辆，同比均增长1.9倍，累计销量的渗透率接近11%。其中纯电动汽车产销分别完成151.2万辆和149.2万辆，同比分别增长2.2倍和2.1倍；插电式混合动力汽车产销分别完成30万辆和30.6万辆，同比分别增长1.1倍和1.4倍。新能源汽车占比突破20%，外界预期今年电动车的渗透率会整体超过20%。 而据公安部统计,截至2021年6月,全国机动车保有量达3.84亿辆,其中汽车2.92亿辆。新能源汽车保有量为603万辆,占汽车总量的2.06%。按照目前的增长速度，到2025年，新能源汽车年销量会实现突破500万的目标，甚至挑战年700万的目标也会实现。乐观者认为，预计2021年国内电动车销量有望超300万辆，同比增长120%；预计2025年电动车销量超900万辆。在这种背景下，会迅速完成对燃油车的替代过程。
国家电网的统计数据显示2020年充电数为20亿KWh
国家电网的充电桩数据来源 华泰证券研报指出，2020年中国主要的157款纯电动车的百公里耗电量大致分布在12-20KWh之间（事实根据环境和路况的不同耗电差距比较大），通过设定能耗和转化比——若假设为16KWh，而纯汽油车在平滑路面上每百公里耗油量为4-8L，我们假设为6L；输电和充放电效率假设：根据美国能源局的研究，2019年电动车能源转换效率约为90%左右，同时考虑远距离输电效率约90%。 根据上述数据假设，我们测算电动车在新增发电为100%火电的条件下，电动车实际新增碳排放为17.43kg/百公里，高于传统燃油车的14.17kg/百公里，而当新增火电的比重降至80%或以下时，电动车的实际碳排放才小于燃油车。（根据中国碳排放交易网数据，2019年汽油的碳排放强度为2.361kg/L，而根据上文火电的碳排放强度假设为841g/KWh。）因此，汽车电气化需要与低碳清洁能源的推进协同并进。
而在此数据之上，可以进一步推算出电动车带来的新增耗电量。华泰的计算过程比较复杂，此处仅列出结果： 在2030年电动车40%渗透率的条件下，新增用电需求达到2255亿KWh；2020年，新能源汽车达到20%的渗透率，而新增1127亿KWh（按照目标设定，到2025年，纯电动乘用车新车平均电耗降至12.0千瓦时/百公里）。而根据世界银行的预测，2030年中国GDP有望达到29万亿美元，因而，华泰证券测算经济活动来带的2030年的总电力需求或达到145249亿KWh，而考虑电动车电气化趋势，该机构预计2030年电力的供给缺口为2026亿KWh。
另有知乎专业人士列出了另外一则计算方式，其计算模式设定的背景是，假设从现在开始所有的汽车销售全部改为EV，考虑到整车报废，到2025年可以实现所有汽车均为EV，以此为基础进行能源需求计算。中国人私家车年均行驶里程为1万5千公里，营运车辆为5万公里，暂取1万5千公里年里程。计算结果如下：
2025年所需额外电能为：15000km*21.5kwh/100km*3.02*10^8=9.7E11 kwh = 9700亿kwh （中电联2015年预计2025全国用电为 10万亿kwh） 2035年所需额外电能为：15000km*18kwh/100km*4.26*10^8=1.15E12 kwh = 1.15万亿kwh （中电联2015年预计2035全国用电为 11万亿kwh） 由此可能产生的主要问题是： 1.尽管这部分新增需求占原计划总电能的10%左右，但是将全部加在在城乡居民生活用电电网下。根据2015年中电联统计，城乡居民生活用电仅占全国总用电额度的12.5%，若此趋势不变，也就是说，2025/2035年车辆全电动化，将令城乡居民生活用电电网的总负荷增加90%。整个电网系统都将面临重大的考验。 2.这部分电力需求将集中在夜间快速上升，由于充电所需电力远远超过正常的峰谷电差异，一方面进一步恶化电网负荷承载，另一方面这部分的电能需求只能通过采用化石燃料的电站快速介入短时间增加电力供给来实现。 3. 中国需要在10年内额外兴建600-700座300MW大型火电站方能满足2025年需求（总投资预计将达到1.5万亿人民币）。
当然，这种计算是全部替代，现实中根本不可能完成。因而从短期来看，华泰证券的分析显然更具有参考意义，但就长期来看，如果电动车成为绝对主流对燃油车的替代只是时间问题，那么电力缺口的就应该看长远，这就意味着上10万亿kwh的电力缺口需要提前布局，同时还需要考虑到电网承担的负荷问题。毕竟电动车充电与加油略不一样，需要掌握好规律，引导错峰充电，保证安全。 本文来源【明镜pro】版权归原作者所有 |
