1.3 電動汽車與電網互動概述

1.3.1 電動汽車對電網的影響

新能源汽車的推廣對減緩氣候變化、降低移動源的空氣污染具有重要意義。中國作為全球新能源汽車最大的市場，增長勢頭強勁。中國未來電動汽車規模化的快速增長，將帶來車用用電量與用電負荷的增長，成為未來用電增長的重要助推力之一：以2050年新能源汽車保有量2.4億輛（含乘用車和商用車）為基數進行預測，新能源汽車的年用電量將達4922億kWh，相當于2018年中國全社會用電量的7.2%。這將對未來發電側、輸配電側以及充電樁等的規劃布局產生深遠影響。

電動汽車目前無序的充電方式（即隨時、隨地與隨機地充電），容易導致大量電動汽車在電網負荷高峰時段集中充電，進而增加電網負荷峰值，對發電、輸配電的容量提出更高要求。根據世界資源研究所和國網能源研究院預測，在汽車高比例電動化和快充普及的情境下，電動汽車無序充電將可能導致2030年和2035年電網峰值負荷增加12%～13.1%。

電動汽車充電不僅會增加電網負荷，也會影響本地配電網的安全運行。隨著新能源汽車的推廣，居住區、直流快充的商業樓宇的配電變壓器（以下簡稱“配變”）將存在迫切的擴容需求[3]。例如，根據世界資源研究所測算，在局部配電網中，私家電動汽車無序充電會顯著增加配變負荷峰值，特別是當車輛電動化比例達到50%時，多數住宅小區配變都面臨超載風險。根據國家電網的研究，假設車輛電動化比例在2030年達到30%，配變最大負荷將提升至79.6%，直流快充對商業樓宇的配變影響最大。在北京，預計未來300萬輛電動汽車的充電負荷將不僅導致本地配變超載，甚至也將對主干網產生壓力。城市電網的增容既面臨投資成本高的問題，進而可能影響全社會電價，也受制于城市用地空間的約束。如何能既合理滿足新能源汽車推廣帶來的電網改造投資需求，又控制這些投資對電價、電網企業的影響，成為亟待解決的問題。