当前，新能源汽车市场呈现出惊人的增长速度，也带动了充电桩市场的快速发展。大规模新能源汽车充电补能会加剧电网的负担，且新能源汽车充电往往集中在晚间用电高峰期，对电网的稳定和安全产生影响，新能源汽车的有序充电和储能资源利用成为新型电力系统建设的重要方向。
此外，当前新能源汽车既没有大量使用新能源电力作为能量来源，降低新能源汽车的低碳减排效果；又没有充分发挥自身可调节负荷和移动储能作用，在参与构建新型电力统方面受到较多制约。如何推动新能源汽车更好融入新型电力系统、实现新能源汽车更多地使用新能源电力，对保障电网安全、促进交通领域绿色低碳转型意义重大。
图/IC
新能源汽车数量快速增长，充电补能带来更大挑战
“双碳”目标提出后，我国加快各领域绿色低碳转型步伐，新能源汽车成为交通领域低碳转型的主要抓手。国家先后出台《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》、延长新能源汽车财政补贴实施期限、开展新能源汽车下乡活动等系列政策和措施，推动新能源汽车市场快速发展。
在政策推动和市场驱动下，我国新能源汽车便进入了快速发展的阶段。新能源汽车市场渗透率从之前的个位数快速攀升至30%以上，并带动充电桩设施的市场发展和扩容。综合公安部和中汽协数据，截至2023年年底，全国新能源汽车保有量达2041万辆，其中纯电动汽车保有量1552万辆，占新能源汽车保有量的76.04%。今年1-4月，新能源汽车国内销量完成252万辆。
在推动新能源汽车发展的同时，国家也同步推进充电桩基础设施的建设，出台《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》等系列政策，支撑新能源汽车的使用和推广。
根据中国充电联盟数据，今年1-4月，充电基础设施增量为101.7万台，同比上升15.4%。其中公共充电桩增量为25.1万台，同比上升10.3%，随车配建私人充电桩增量为76.7万台，同比上升17.1%。截至2024年4月，全国充电基础设施累计数量为961.3万台，同比增加57.8%。
数据来源：wind，新京报零碳研究院制图
新能源汽车和充电桩市场的持续扩大，带动了巨大的充电补能需求。其中，仅在公共充电领域，2023年1-12月，行业充电量累计达到359.7亿度，同比增长68.7%。从充电桩公共和私桩占比来看，大量建设在社区内的私人充电桩将产生更大规模的充电量，这无疑对社区电网的电力供应和电网稳定产生了较大挑战。
图/IC
新能源汽车使用新能源电需要充电桩建设运营模式的创新
当前，我国电力结构中仍有60%多为火电，传统充电桩下新能源汽车充电补能主要通过直接连接电网的方式来完成，这样既不利于新能汽车的低碳减排又不利于电网的稳定和安全。
2022年，国家发改委等部门印发的《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》提出，推进车网互动技术创新与试点示范，探索新能源汽车参与电力现货市场的实施路径，研究完善新能源汽车消费和储放绿色电力的交易和调度机制，以及探索单位和园区内部充电设施开展“光储充放”一体化试点应用。
“光储充放”一体化，即“光伏+储能+汽车充放电”模式。随着新能源汽车不断普及、光伏平价上网、储能电池成本不断降低，整体配套基础设施趋于完善，光储充放的应用模式已经具备商业价值。因此，建设“光储充放”一体化充电桩被认为是解决新能源汽车与充电桩发展问题的一种理想方案。
“光储充放”一体化通过光伏发电和储能技术，自由调节和调度电力需求，既能够提升电力系统的安全性与稳定性，也为充电桩提供了新的盈利方式；同时，“光储充放”一体化电站可以充分发挥储能的调节作用，在用电低谷期储存电力，在新能源汽车充电高峰期释放电能量，保障电网的安全，实现有序充电。
此外，最重要的是，“光储充放”一体化电站可以让新能源汽车通过光伏发电实现充电补能，促进绿色电力就地消纳，进一步提升新能源汽车环境节能减排效益。
图/IC
充电站需要进一步打开参与电力市场的途径
虽然“光储充放”一体化电站可以较大程度上实现新能源汽车使用新能源电，并减低新能源汽车充电对电网的冲击。但如果“光储充放”一体化电站仅仅局限于与电网的单向互动，则就束缚了“光储充放”电站的潜力，也浪费了大规模新能源汽车的灵活调节能力。
近日，广西便首次将新能源电动汽车运营商纳入市场交易，让新能源汽车充电运营商参与低谷电力消纳交易，预计拉动低谷电量增长24.74万千瓦时。数据显示，2023年我国动力电池装车量387.7GWh，动力电池是储能电池的4倍多。预计，2030年新能源汽车保有量超1亿，动力电池装车总量预计超50亿kWh。新能源汽车将成为我国电化学储能体系的重要组成部分。
新能源汽车通过“光储充放”一体化电站与供电网络相连，可有效发挥新能源汽车动力电池作为可控负荷或移动储能的灵活性调节能力，为新型电力系统高效经济运行提供重要支撑。因此，需要推动充电站与电网实现融合发展，充分发挥新能源汽车作为可调节负荷和储能的作用，让“光储充放”一体化充电桩和新能源汽车成为构建新型电力系统的一部分。
2023年12月，国家发展改革委等部门发布《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》，提出要建设车网互动技术标准体系，智能有序充电得到全面推广。同时，提出要优化充电峰谷电价机制，推动充电设施参与削峰填谷、虚拟电厂、聚合交易等应用场景，到2030年，力争为电力系统提供千万千瓦级的双向灵活性调节能力。
尤其在居民社区领域，推动大量私家新能源汽车和充电桩有序充电、实现对大规模私家新能源汽车储能资源的利用意义重大。一方面可以保障社区电网的安全，减少对居民正常生活用电的干扰；另一方面可以通过参与电力市场购买更多可再生能源电力，促进新能源电力消纳和新能源汽车更多使用绿电。
