通过智能充电促进新兴经济体的脱碳

促进 脱碳 新兴经济体通过智能充电 国际能源代理 IEA检查了 IEA成员 IEA协会 全光谱能源问题 国家: 国家: 包括石油、天然气和煤炭供应和 澳大利亚奥地利 阿根廷巴西 需求,可再生 获得能源， 丹麦 印度尼西亚 需求方 爱沙尼亚 肯尼亚 管理和 芬兰 摩洛哥 更多。通过 法国 塞内加尔 它的工作，IEA Germany 新加坡 倡导的政策 希腊 南非 将增强 匈牙利 泰国 可靠性、可负担性和可持续性其能量31成员国,13协会国家和超越。 爱尔兰意大利韩国立陶宛 乌克兰 卢森堡墨西哥荷兰新西兰挪威波兰葡萄牙斯洛伐克共和国西班牙瑞典瑞士蒂尔基耶共和国 本出版物和任何 UnitedKingdom 此处包含的地图是没有偏见 美国 地位或主权任何领土，到国际划界边界和边界以任何领土的名义， 欧洲 城市或地区。 委员会也参与IEA的工作 能源技术,电力市场,能源效率, 比利时中国 加拿大埃及 捷克共和国印度 Japan 资料来源：国际能源机构。国际能源署 网站：www.iea.org Abstract IEA宣布承诺方案估计，电动汽车的增长 股票从今天的1700万套到2040年的8.08亿套可以贡献 将运输排放量减少36%。运输脱碳的好处受到电力系统脱碳的支持，这构成了 具有雄心勃勃变量的新兴和发展中经济体的机遇可再生能源部署目标。运输方式的多样性 经历电气化，从公共交通到个人电动汽车，以及两轮和三轮车以及充电基础设施的位置 配电网级别将需要智能策略来确保平稳和安全集成。本报告着眼于数字化智能部署 充电有助于提高电网安全性和脱碳，并提供一套与以下情况相关的政策和监管建议 新兴和发展中经济体。 致谢，贡献者和学分 这项研究是由前能源分析师LuisLopez和Daniela开发的QuirogaVergara，可再生能源一体化和能源分析师实习生安全电力股。这篇文章受益于IEA同事的投入 EnriqueGutierrezTavarez,JacquesWarichet和PabloHevia-Koch. 内部审核: VidaRoziteAlisonPridmoreCorneliaSchenk雅各布·泰特 ApostolosPetropoulos BrentWanner 数字需求驱动电力网络计划(3DEN) 挑战与机遇集成电动汽车 运输电气化已经在新兴经济体 随着各国旨在实现净零排放，电动汽车(EV)将为作为公路运输脱碳的主要杠杆之一。在国际 能源署(IEA)宣布承诺方案(APS)，增加电动汽车 库存从今天的1700万台增加到2030年的2.31亿台和8.08亿台 2040年将运输排放量在2030年减少6%，在2040年减少36%。脱碳得益于电力部门的并行脱碳， 其排放量将在2030年减少21%，到2040年减少56%，这要归功于增加可再生能源的吸收。电力系统灵活性的一部分，以整合 更多的可再生能源将来自电动汽车本身。将电动汽车集成到电力系统，使它们有助于电力部门的成本效益 脱碳将是必要的，因为电动汽车在新兴市场变得越来越普遍经济。 虽然电动汽车的大部分摄入量是在美国、欧洲和中华人民共和国(以下简称“中国”)，越来越多的也以独特的扩散渗透新兴经济体的市场 模式。电动两轮车和三轮车在亚洲更为常见，销量为电动三轮车占三轮车总销量的46% 2022年。与此同时，电动公交车在拉丁美洲逐渐普及， wheremosthavereachedcostparitywithdieselbuses.Thesetrendsarelikelyto 随着这些经济体在本十年末设定更多的收养目标，这些国家将继续。 2022年部分国家电动汽车库存 越南 越南 泰国 泰国 印度尼西亚 印度尼西亚 印度 印度 南非 南非 突尼斯 突尼斯 摩洛哥 摩洛哥 哥伦比亚 哥伦比亚 智利 巴西 百万单位 智利 巴西 单位 0 1 2 3 4 2000 4000 600080001000012000 两轮车 乘用轻型车辆 三轮车和四轮车 公共汽车和小巴 中型和重型卡车 轻型商用车 重型卡车 IEACCB.Y.4.0 资料来源：IEA（2023年）全球电动汽车数据浏览器；哥伦比亚政府（2023年），电动和混合动力汽车的数量。 为即将到来的车队充电凸显了配电网 为了适应不断增加的摄取，提供必要的充电 Infrastructurewillbenecessary.WhiletheenergyrequiredbyEVislowcompared 对于典型的日常用电量，确保足够的电网容量将是更重要的参数，考虑到高功率的要求，充电 processcantake.Chargingoftwo-andthree-wheelersmaynotleadtosignificant 峰值负载增加，直到高水平的渗透，但公交车的充电将肯定会提高峰值负载，通常需要专用变压器。 适用于不同车辆类型的充电解决方案及其与配电网 IEACCB.Y.4.0 注：kV=千伏；EHV=超高压；HV=高压；MV=中压；A=安培；LV=低压；V =伏特；MW=兆瓦；kW=千瓦。输电和配电网络的典型配置可能在不同国家的电压和分类。 支持充电基础设施所需的容量增加将需要 在已经充满挑战的环境中进行额外投资。增加供暖的电气化和家用电器和空调的使用构成 对电网的新要求。新兴经济体的电网也已经面临一系列影响财务的高损失和低可靠性等问题 电网和电力公司的可持续性，往往限制了 电力用户。非技术损失或盗窃率高，例如在巴西和印度或南非的频繁减载凸显了复杂的挑战 在各国目前面临的电力系统中。 2020年部分国家电网损耗和系统平均中断持续时间指数 美国美国 法国法国 Japan Japan 智利智利 哥伦比亚 巴西 南非 摩洛哥突尼斯 哥伦比亚 巴西 南非 摩洛哥突尼斯 印度印度 越南越南 泰国 印度尼西亚 泰国 印度尼西亚 0%5%10%15%20%0.05.010.015.020.025.030.035.0 %输电和配电损失系统平均中断持续时间指数(SAIDI), 小时 资料来源：IEA（2023年），《世界能源统计与平衡》，世界银行（2021年），《经商：获得电力》。 如果合适，脱碳的机会可能会发生采取措施 由于排放也存在于电动汽车的制造和处置阶段， 确保电动汽车的运行排放量接近于零，如果不是负值，有助于加深运输部门的脱碳。用于 因此，充电起着一定的作用，生命周期分析表明，排放如果平均排放量增加，转向电动汽车的减少影响会更积极用于充电的电力强度小于800克（g）的碳 二氧化当量(CO₂-eq）每千瓦时（kWh）（如果较大的内部燃烧发动机[ICE]汽车被同等尺寸的电动汽车取代)或小于 450gCO₂-eq/kWh（如果较小的ICE汽车被取代）。 虽然某些拉丁美洲国家的排放量已经相对较少- 密集的电力部门得益于丰富的水电，几个亚洲和非洲由于对化石的依赖有增无减，各国的排放密集程度很高燃料。增加低碳发电的容量和消耗，如 因此，太阳能和风能有必要降低即将到来的电动汽车车队。 IEACCB.Y.4.0 70% 800gCO₂-eq/kWh 生物燃料 800 60% Hydro 50% 600 450gCO₂-eq/kWh 40% 天然气 30% 400 20% 油 200 10% 0% 0 煤炭 排放量 强度(右轴) 2019年部分国家的发电组合和排放强度 100% 1200 太阳能和风能 90%80% 1000 地热和 IEACCB.Y.4.0 资料来源：国际能源机构(2023年)，《世界能源统计和平衡》。 尽管新兴市场电力部门的平均排放强度 和发展中经济体(EMDE)，电动汽车何时何地收费可以使差异。可再生能源在几个小时内协调充电 丰富可以帮助保持电动汽车的间接排放较低，并有助于改善通过减少潜在的削减来实现可再生能源的商业案例。当充电是与太阳能光伏、电网等分布式可再生能源协调和共同定位 损失也可以减少。最后，避免在典型的峰值期间进行EV充电周期可以减少排放和总成本，特别是在石油部署为 边际技术。 智能充电作为解决方案运输和电力 脱碳 智能充电可以支持电网性能和可再生能源的吸收 托管充电或智能充电是将电动汽车集成到电网中的一种方式可以调整充电过程以实现电力系统目标。 这些目标可以是电压调节和减少局部峰值 配电网，或者它们可以是频率调节和能量套利 bulkenergysystem.SmartchargingthefleetofEVscanprovideagoodsourceof 电力系统的灵活性。 特别是，它可以增加可再生能源的吸收。通过提供可靠的负载可以消耗可变的可再生能源发电，它可以增加信心 系统运营商在保持稳定的同时增加更多的可再生能源，它可以还改进了开发人员的商业模式，他们知道削减可能是 减少或消除。例如，在韩国，到2035年智能充电基于他们宣布的净零承诺可以帮助增加风能和 太阳能发电，从而将平均排放量减少21%，并降低峰值成本为每兆瓦时18美元或30%。 电动汽车在2050年电力系统灵活性中的作用宣布承诺 Scenario 2021 0% 2050 5% 2021 0% 2050 5% 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100% 无减煤 无减气体 含CCUS的化石燃料 氢气和氨 核 油 Hydro 需求响应 其他可再生能源电动汽车 电池 IEACCB.Y.4.0 注：CCUS=碳捕获、利用和储存。 资料来源：IEA（2022年），《2022年世界能源展望》。 反过来，电力系统的这种灵活性优势也可以分享给电动汽车。导致双赢的用户。在各种试点研究和商业 应用，节省和激励措施对电动汽车用户有利： 轻型车辆：在关键的峰值定价制度下的智能充电 加州每月可以为EV用户节省1125美元至1220美元，而丹麦的双向充电带来了2304欧元的净节省 每电动汽车每年的净成本为每电动汽车每年-955欧元，并有助于电力系统性能。 Buses：管理加州校车的充电时间表是 估计每年为11辆电动公交车节省31406美元的学校费用， 预计当学校最终部署时，每年可节省98727美元未来24辆公交车，通过避免需求收费和高峰期。 两轮车：而电动摩托车通常对 电力系统由于其低充电功率（0.5kW至3.7kW）和能量需要，聚集足够的两轮车电池可以提供更多的服务 电网。例如，约1.3吉瓦小时的电池存储容量中华台北的交换站已签约收费，以帮助支持电网稳定性。 数字化是智能充电的关键 智能充电对电力系统越来越有价值 响应时间和规模。在响应时间方面，延迟充电到非高峰小时可以手动完成，因为它只需要开始和停止充电 和非高峰时段的高级信息。同时，提供频率监管要求亚小时响应时间。就规模而言，大数百辆汽车的协调充电可用于批发能源 套利或增加公用事业规模可再生能源的消费。 为了让电动汽车支持更大的电力系统目标，它们需要能够调整一旦系统发出信号，就会充电。电动汽车反应越快， 它可以提供更多的服务。如此高水平的协调只能发生通过数字化。在电信和连接的帮助下，智能 收费服务提供商可以存在，以帮助充当中介来平衡电动汽车用户、充电点运营商和电力系统的需求。 智能充电生态系统中的通信流程 IEACCB.Y.4.0 随着人们对电力安全和脱碳的日益关注， 数字连接和灵活的电动汽车，能够应对突然的变化在电力系统中将成为决策者的重要资产。 电力部门启用智能充电的措施不是但完全存在于EMDE中 虽然有几个要求1为了进行智能充电，电源行业在为如何将电动汽车用作 资源。根据所需的集成程度，不同的技术 和监管框架必须部署，以促进公平和高效的智能充电过程。 为了部署它们，电力部门必须首先提供条件和 signalsonhowthechargingprocessshouldadapttothelatter’sneeds.Providing 信号，而不是直接控制电动汽