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1、澳大利亚的电动汽车:移动分布式储能的资费设计结构和消费者偏好抽象电动汽车(EV)的采用可能有助于运输部门的脱碳,并有可能通过其储能能力为消费者和电网运营商提供价值。虽然电价可以 在消费者对电动汽车的普及中发挥重要作用,但人们对电动汽车充电费率设计如何影响电动汽车用户参与可以支持电网的应用 的行为知之甚少,例如那些归类于车辆到一切(V2X)的应用。本研究以澳大利亚为例,回颐了有关电动汽车的文献,重点关 注电动汽车充电资费及其对V2X背景卜消费者行为的影响。从最新出版物中得出的主要发现说明,精心设计的电动汽车资费结 构,可用的停车场和电动汽车充电设施可以增加消费者对V2X的参与。然而,电动汽车用户
2、和电网运营商之间需要合作,以建 立一种受控充电协议的形式,以利用电动汽车电力存储系统的全部潜力来实现电网植定性和电池支持运营。为了实现这一目标, 必须建立正确的关税结构,以激励电动汽车消费者订阅V2X服务。我们还提出了电动汽车关税设计的建议,以支持澳大利亚消 费者参与V2G。最后,我们确定了进一步研究的研究差距。关健字:电动汽车;澳大利亚涌费者偏好;关税;V2G;V2X1.引言我可以为车辆充电并向电网收费吗?最近的文献说明,充电站的姻加是消费者对电动汽车(EV)的吸收的一个因素,双 向充电为消费者和环境提供了薇外的好处1, 2. 3. 4, 5, 6,全球对可持续交通的努力和向可再生能源技术的
3、转变增加了人 们对通过电动汽车探索移动储能或车辆到一切V2X)的兴趣7, 8, 9, 10, 11r例如,V2X (包括车到电网(V2G) ,车到 户(V2H)和车到建筑(V2B)使电动汽车能够与电网通信,并利用其存储的电力来满足电力供应缺乏。这可能会彻底改变能 源和运输系统,因为与家用固定电池系统相比,它具有电池存储的电动汽车的额外优势。此外,V2X提充了自我可持续性,增 加了对电网供电的独立性,并且可以诚轻峰值电价的影响。V2X的文献在过去I年中开展迅速12, 13, 14. 15. 16. 17. 18, 19, 20, 21, 22. 23, 24。虽然这些研究说明V2X 为能源市场带
4、来了新的技术创新,但他们也指出,V2X (特别是V2G, V2H, V2B)的本钱效益应用将取决于电价设计结构。 早期的研究,如Zhou, Qian25发现,从中国到英国,本钱效益各不相同。在福.国,2项研究指出,虽然电动汽车泊钳者参与V2X需要经济激励,但通过智能充电可以显著降低本钱,从而为消费 者和电力市场运营商提供更多价值26, 27, 28 Calvillo. Czechowski 29表示,如果电动汽车电池价格降低,电力本钱增加, V2X可能会盈利。将可再生能源供应与家用电池存储系统相结合可以降低电动汽车充电的本钱30, 31, 32,而能源效率可以 减少建筑电力需求33。然而,电力
5、存储和电动汽车充电的吸收/盈利能力将取决于国内电价或电价34。电动汽车充电电价是针对使用家庭电力为汽车充电的电动汽车车主的电价.它们控制着向消费者收取电动汽车的本钱,虽 然它们可以成为吸引电动汽车所有者获得特定能源零传产品的工具,但它们需要通过鼓励需求从高峰时段减少或转移来减轻电 力网络的压力。与住宅齐户类似,大多数电网运营商使用全天变化的电力定价结构来影响电动汽车充电行为。电动汽车充电成 本增加了电动汽车用户的家庭电费,然而,电价设计和实际本钱在不同地区有很大差异,由固定费用和使用费组成35。最近的研究调查了消费者对电动汽车充电的反响,但对电动汽车充电资费如何影响消费者选择使用电动汽车进行V
6、2X知 之甚少36,因此,了解电价结构如何影响电动汽车消费者的行为以支持V2X在电动汽车中的应用至关正要。本研究旨在了解电价结构和消费柠行为对推动V2X在澳大利亚的应用的相对重要性,并为其他国际司法管辖区提供经验 教训。本研究网顾了有关电动汽车充电资费的文献,以及将V2X应用于家庭和电网应用如何影响消费者行为。更具体地说,我 们回顾了文献以实现以下目标:(i) 了解电价的重要性和澳大利亚电动汽车电价的现状,(力研究消费者对电动汽车电价结构 的行为及其对电网的影响,以及iii探索电动汽车消费者支持移动分布式储能的潜力(V2G, V2H、V2V和V2B)在澳大 利亚。我们研究了澳大利亚作为电网管理
7、的商潜力国家的情况,使用额外的储能选项,并为其他国家提供潜在的经验教训,因为: (a)随着澳大利亚电动汽车的普及率仍然相对较低,提供的电动汽车关税数量有限;(b)澳大利亚电动汽车的普及率仍然相对 较低;(b)许多澳大利亚能源消费者已经拥有管理泳池泵.可逆空调和热水器高峰需求的创新关税经验;(c)澳大利亚是世界 上屋顶太阳能光伏普及率最高的国家,并且非常积极地应对可再生能源在其电网上渗透率不断提高的挑战。为检索本文的研究文章,我们使用了以下搜索引擎:Scopus. Web of Science. Google Scholar和ScienceDirect。文 献检索于2022年4月13 H结束.关
8、键词搜索包括总动汽车和及大才位以及关我或充电。我们还用滚雪球技术补充了我们的搜 索。我们将检索范围限制在2010年1月之后发表的研究,以符合电动汽车的技术开展趋势371文章选择基于它们与研究目的 和目标的相关性。虽然我们专注澳大利亚的案例研究,但其他国家的案例也被纳入背景。我们的审查侧重丁两种类型的电 动汽车:电池电动汽车(BEV)和插电式混合动力电动汽车(PHEV),对氢燃料电池电动汽车(FCEV)的研究被排除在外, 因为我们只关注电动汽车充电关税,而不是加氢站.本文安排如下:第2节介绍了澳大利亚家庭用电和电动汽车使用的模式。第3局部探讨了消焚者对电动汽车收费结构的 行为。第4节探讨澳大利亚
9、的V2X潜力。讨论和政策建议在第5节中提出,而第6节那么结束研究.第2章澳洲的家用、电动车的用电模式澳洲的家庭结构澳大利亚人口 2580万,1060万户38, 39. 澳大利亚的标准住户被定义为由一名或多名至少年满15周岁的人员组成的 私人住宅40。住宅可以按房屋的类型和大小来表征,包括居住人数和平均能耗。在2016年进行的上一次人口普查中,72.9% 的住宅被发现为独立式住宅,12.7%为半独立式、露台或联排别墅, 13.1%为公寓41。家庭获得重要服务和就业的能力可以与 现有的运输服务联系起来。虽然澳大利亚的汽车拥有最存在差异,但约51%的澳大利亚家庭可以使用两辆或更多车辆,而居住 在公寓
10、中的家庭中有47%的家庭拥有一辆车41 ,带有停车规定的住宅住房结构是对车辆所有权的激励措施.这支持了电动汽车充电,最近的研究说明,的假设停车位的可用 性,消费者对电动汽车的接受程度也会增加42, 43o过去的审查发现,50%-80%的电动汽车充电发生在家中44。这凸显了路 边停车作为电动汽车采用程度的关键决定因素的甫要性。这也影响J在家中对电动汽车进行管理和双向充电的机会.目前没有 关于不同住房类型及其获得街边停车位的统计数据,尽管可.以推断,对于可用土地仍然很珍贵的高密度住房来说,这一数字会 更低。这很重要,因为对于那些没有街边停车位的住宅,或者那些可以使用不电近电表板的停车位的住宅,在家
11、中充电可能是 不可能的或太昂贵.电力消耗概况住宅部门的能源消耗占4042 PJ中的1228 petajoulesf PJ).这相当于其能源最终使用总量的30%.超过了制造业(22%),运输(15%)和采矿业(14%)等其他部门(见图1)。随着交通运输经历电气化,防着分布式能源系统的效率和可用性的提高, 运输电力消耗的份额可能会增加,而住宅用电量的份额可能会下降。图1.2019-2020年澳大利亚各行业和家庭的最终用途能源消耗。费料来源:获取和惠益提供45:根据世界银行的数据,澳大利亚是世界上平均住宅用电量笫13位,年均10, 000千瓦时(kWh),超过沙特阿拉伯,新 加坡和日本461这是由于
12、气候因素导致的高供暧和/或制冷需求,通常平均住宅面积较大,以及住宅能效标准较低(见表1)。 通过将电动汽车添加到房屋的负载中,家庭电动汽车充电可以熠加30-50%的年度用电量(基:10瓦时/ 100公里和19瓦 时/ 100公里额定电动汽车每年行驶20, 000公里,并且仅在家充电)。表1.澳大利亚家庭平均用电量.据估计,与加京大、美国、英国和欧洲其他国家相比,澳大利亚此前的能源效率标准落后10-15年48J,然而,澳大利亚 在住宅规模的可再生能源领域表现出色,人均光伏发电量是世界上最高的,人均发电量为644瓦峰值(Wp),超过慑国的589 Wp和U本的500 Wp。太阳能光伏系统的发电量在中
13、午(当太阳辐照度通常很高时)到达峰值,并在日落后下降,虽然电力系统的最低电力需求 曾经发生在半夜,但澳大利亚屋顶太阳能发电的增长导致最低需求越来越多地发生在中午(特别是在温度温和的阳光明媚的U 子里).这可能会给维持电网的稳定性带来挑战49卜正在探索更好地将太阳能发电与需求相匹配的方法,以利用能源管理,负 我控制和储能技术来解决这个问题50)。电动汽车还提供了一种潜在的解决方案,它们能峡作为移动存储的一种形式运行,并通 过托管充电来转移需求。澳洲的电动车澳大利亚在采用电动汽车方面进展辍慢,并且一比落后于许多其他类似经济体5。2021年,插电式电动汽车隹出20. 655辆,占当年新车销址的2%,
14、岛于2020年的0.8%52“相比之下,在北美,美国的这一比例为4%.尽管在一些州,这一 比例要高得多,例如加利福尼亚州,2021年的销量为250, 279辆,占新车销量的16%53卜加拿大为5%54。在2021年的 欧洲,电动汽车占英国新车销量的18.5%,德国占26%.挪威占86%55“全球共传出660万辆插电式电动汽车,相当于所有 新车储量的8%(56.表2显示了在选定国家销售的PHEV数量和新车倘售份额。表2.2021年局部国家EV销员及新车销量份额0电动汽车市场的快速增长有可能通过在高峰时段增加需求而给电网带来挑战,从而影响电网稳定性和消费者的能源本钱 58。不同的方法已经过试验(见
15、第4节),以研究如何减轻电动汽车充电带来的额外需求的挑战,同时试图为消费者创造额外 的好处。管理充电是一种方法,它改变了电动汽车充电的时间和数殳.例如,将充电推迟到中午(当屋顶太阳能输出最高,需 求低时),而不是当车辆在黄昏返回家中时(当需求最高且太阳能输出下降时)并首先插入,双向充电是另种方法.其中电动汽车像移动电池储能装置样使用,在车辆不使用时充电和放电,但当家庭或电网需要 它时。通过管理双向充电,电动汽车可用于支持能源系统的稳定性,并为电动汽车所有者,能源零售商和电网公司创造价值。 然而,电动汽车车主的合作将是需要的,电价是鼓励他们参与这些活动的一种方式。例如,通过4 P.m.和7 p.
16、m.之间的更高电 价,使在高峰时段为车辆充电最昂贵,同时使澳大利亚屋顶太阳能光伏发电到达顶峰时在11 和3 p.m之间充电的本钱更 低。澳洲的电动车资费澳大利亚能源监管机构将电价定义为“根据合同提供能源所收取的金额159.由于通常允许在不受监管的市场中切换能源 供应商,能源消物者通常会根据提供最低单价的电价做出此类决定.由于电动汽车充电是电动汽车家庭的主要能源消耗来源, 随着电动汽车拥有殳的增加,吸引这些类型消费者的专用关税已经开始出现。使用时间(ToU)关税正变得越来越1电动汽车友好,对于ToU,在一天和一周的不同时间收取不同的使用费率,这可能 会鼓励或吼止电动汽车充电.当它对客户最有利或最
17、不有利时。其中一些“静态ToU关税可能会在关税较高或较低时提供固定时 间。例如,电动汽车充电在工作日的下午和黄昏燃货,而在白天和深夜及廉价。相比之下,“动态ToU资费提供了不断变化的时 期,当关税根据实时事件(例如计划外停电或低概率事件,如风暴)而升高或降低时。尽管可用的电动汽车充电资费数量仍然有限,但能源零件商正在通过提供与电动汽车相关的能源关税来应对电动汽车日益 增长的普及。在澳大利亚(2%的新车销皆是电动汽车),目前有力:种住宅电动汽车关税,但并非所有州和地区的可用性都一致, 相比之下,在英国(18%的新车销量是电动汽车),日前有15种电动汽车关税(见表3).表3.澳大利亚、美国和英国的
18、电动汽车充电和住宅电价范围,第3章消费者对电动车充电资费结构的行为对电动汽车充电行为的行为洞察对于理解和优化充电基础设施的部署非常重要60。许多因素将影响消费者在何处、何时 以及多久为电动汽车充电的决定。了解这些是什么以及如何使用它们可以确保客户利益最大化,同时最大限度地减少对电网的 不利影响61k从技术角度来看,电动汽车充电的速度和频率限制取决于多种因素,包括汽车电池的大小,充电速率,充电状态 和电动汽车充电设备的充电速率。从经济(和政策)的角度来看,关税(以及税收和激励措施)也会影响消费者在电动汽车充 电方面的行为。影咱消费者行为的其他因素也在起作用(例J如,新兴的创新商业模式),但这些因
19、素不在本研究论文的范围之 内。由于澳大利亚电动汽车市场开展的早期阶段(如的所述),许多关于消费者行为的研究都是与创新者和早期采用者群体一 起进行的,这些群体可能不代表群众市场62, 63。所仃类型的充电也正在形成公认的充电行为规范.无论是在电动汽车驾会员 的家中,其他人的家中,他们的工作地点,目的地,还是在前往目的地的途中。过去十年的多项研究已经检查了插电式电动汽 军的充电行为,使用实际充电数据提取包括澳大利亚在内的多个国家的真实世界见解60, 64, 65. 66. 671消费者对不同EV资费设计的偏好和接受Lavieri和Domenech68)最近的一项评论说明,澳大利亚电动汽车用户大多更
20、喜欢在家充电,其次是工作,超小目的地和 服务站。澳大利亚电动汽车消费者每天也为车辆充电约2-4次,但在使用时间(ToU)价格下降的最初几个小时内为电动汽车充 电68。在澳大利亚以外的其他研究中,已经发现电动汽车消费者在卜班后更愿意为电动汽车充电,价格约为5-8 p.m66, 69, 70. 71,在澳大利亚,关于消费者对电动汽车采用和关税设计的偏好和行为的证据彳限(68电动汽车委员会对澳大利亚消费 者态度的研究发现,拥有电动汽车的运营本钱是鼓励购买电动汽车的最大决定因素,环境认证也具有很高72。因此,在可再生 能源丰富且批发本钱低(或负)时,电动汽车关税的设计可以鼓励充电,从而为能源系统和能源
21、公用事业带来好处,同时也对 消费者具有强烈的吸引力。3.1.1.使用时间费率ToU电价已被确定为提高电力系统可知性的关键.同时鼓励消费者改变其用电量,以便在有更实惠和更低的碳电力可用 时更好地匹配73。澳大利亚的电力消费者已经习惯于根据价格信号将负荷转移到非高峰时段741为了应对H常负荷的变化和 价格械升,公用事业运营商可以使用直接负荷控制技术来管理消费者负荷(例如.泳池泉、可逆空阖或热水系统)75. 76. 77. 对于电动汽车采用的早期阶段,由于消费者的熟悉程度,ToU关桎可能被视为对消费者最具吸引力的关税,许多在采用电动汽 车方面处于领先地位的国家/地区都看到了引入特殊ToU关税结构的例
22、门77,例如,美国(加利福尼亚州,夏威夷,纽约,明 尼苏达州),馅国,法国和英国的能源零售商。统一资费统一电价率是消费者为用电量支付的费用,无论一天中的时间、星期儿、季节或使用量如何,该电费都保持不变74。这 种类型的贽率的一个吸引力在于能够在一天中的任何时间使用电力的简单性,而不管正在产生和分配的电力的实际本钱的可变 性如何78,如果电动汽车车主采用非统一关税,可以确保电动汽车与能源系统的有效管理79,然而,电动汽车集成可能会破 坏电力的可靠性和平安性,推动发电和网络需求的增加,如果管理不当,那么会导致能源本钱增加791Simshauser和Downer80 等研究得出结论,使用统一关税是低
23、效和不公平的,因为有些客户是羸家,有些是输家,而输家通常是陷入困境的家庭。因此, 适当的关税将反映所有类别客户的实际能源消耗,并与之成比例。关税结构与需求管理的关系由于可再生能源整合的增加,老化的设备以及潜在的大规模电动汽车采用81,电网面临着挑战。截至2021年底,澳大 利亚拥1304万个太阳能光伏装宜.总容量为25.3吉瓦。虽然澳大利亚家庭跨越不同的气候区,但空间调节和水加热通常占能 源消耗的50%以上。这导致高峰时段的高变化,有时太阳能发电,加热和冷却负荷的日常变化非常大。日常变化使得难以管理 电源,因此可能导致过压、频率和电压不检定,包括高昂的能源本钱75。客户电力需求的峰值在电力生产
24、和供应成木中起着重 要作用76。在澳大利亚,住宅用电量约占峰值总需求的3050%82,虽然ToU电价设计可用于管理峰值需求,但如果管理不 善,它同样可以将负我转移到其他高峰期。通过改变最终用途负载模式,ToU可将峰值负载降低10-15%.非峰色负载增加4%83 . Ren. Grozev 82声称,由于 向客户提供经济激励措施,总能耗降低了 4.5%.峰值负载降低了约20%,同样,Ren. Grozev 82, Herter 84, Herter和 Wayland85等研究报告说,引入先进的电表和动态电价方法使加利福尼亚州的住宅峰值负荷降低f 5%.这说明ToU可能无法 完全解决时期。据Cur
25、rie 75, Young, Bruce 86报道,ToU关税提议在新南威尔士州不起作用,因此除了 Toll之外,还 需要部署另种动态资费结构,因为电动汽车可以比家用电器消耗更多的能源。可以部署需求恻管理来减少消费者负栽,供应限制或峰值电力需求,以前的研究已经研究了电价结构与需求管理之间的关 系75, 76. 81, 86. 87, 88, Stenner. Frederiks 76调查了家庭参与肖.接负荷控制计划的意愿,发现信任在接受需求管理 解决方案方面起着至关市要的作用。Kong. Luo 89研究了使用家用电池储能系统(BESS)降低住宅客户需求收费罚款风险 的好处。他们提出了一种基于
26、住宅BESS的控制动态规划方案,以建立一个计费周期内最优的充放电决策。基本控制方案将有 助于根据使用时间和需求费用降低客户的能源本钱.并非所有的需求收费都能够反映电力的真实本钱,在需求高峰期,电力本钱可能会高得多。Passey. Haghdadi87)发现, 在澳大利亚国家电力市场(NEM)内提H1的典型需求收贽不会反映本钱,但提出了 种开发87的方法。在电动汽车需求管理 的潜力方面,Nazaripouya. Wang81研究了电动汽车作为移动和灵活的储能系统的作用,该系统在电价和解决未来电价挑战 方面带来了新的机遇。Jeon. Cho90通过情景分析分析了韩国电动汽乍得求响应计划的潜在价值。
27、在所有场景中,人们发现 需求响应和电动汽车有足够的好处来吸引客户,“智能控制V2G功能及大限度地降低了本钱,91分析了电动汽车消费者行为和 关税设计对支持V2G和V2H等二次应用的相关应用和重要性。电价可以在需求管理中发挥重要作用,从而减轻充电对电网的 影响.关税结构对行为的预期和观察影响在本节中,我们将描述关税结构对电动汽车消费者行为的预期和观察到的影响:很少有研究嫁述了澳大利亚电动汽车关税 结构与预期消费者行为之间的关系76. 77. 92. 94Hobman, Frederiks 92)利用心理学和行为经济学来促进消费者的适当 需求响应,从而确定了如何设计,表示和交付本钱反刖性定价,以提
28、高客户吸收率和最正确使用率。许多澳大利亚住宅客户选择 (或继续)统一费率美桎.尽管仃潜在的好处.因此,为了提高本钱反射定价的理想使用,需要更深入地了解消费者的心理行 为和决策,禊大利亚能源消费者协会(Energy Consumers Australia)的份报告建议引入激励措施,这些激励措施可能会影响客户 将消费从高峰时段调整到非高峰时段,以减少其整体电费7刀。大多数电动汽车家庭充电发生在晚上,但可以在不同的时间进行 控制负载关梭。对于车队充电,这可能受到车辆可能返回仓库时间和可用的商业电价计划的影响。表4整示了澳大利亚所有州 和首都地区负荷控制关税的开始和结束时间以及最低服务小时数.决定采用
29、新需求管理和关*兑结构的因索之一是客户不信任 76b许多客户不信任公用事业公司引入的新关税结构,这使得消费者谨以采用本钱反思定价。表4.控制负数关税小时数。观察到的另一种可能影响本钱反映性关税接受度的行为是公平和公正92.在这里,本钱反映性电价被认为会损害社区中 能力有限的弱势群体,以减少他们的用电量80。一般而言,本钱反映性关税被视为不公平且对公众有害,但得到公用事业的支 持(92) Frederiks. Stenner92还发现尽管本钱反思性关税可能成功,但大多数消费者对创新关税计划持抵抗态度。这是因 为它们不符合消费者的期望,而且很少有顾客衣现出自愿采用92, 94,此外,Stenner
30、. Frederiks74发现,客户发现本钱反 映性关税不如传统的统一费率关税有吸引力,并U抵抗实时容量定价。因此,更好地了解客户的偏好和行为将使所采用的关税 结构有效和高效。表5显示了由于关税结构不同而导致的一些客户的行为。表5.基于不同关税结构偏好的客户行为。EV对配电网路的影响电动汽车的大规模采用将在没有某种形式的管理充电的情况下对电网产生负面影响.然而,它们确实有潜力在移动和灵活 的储能系统中作为电网支持81,例如,在特定区域或位jSt为大量电动汽车充电会导致配电网络和设备过载,从而影响供电可靠 性口刀。这可能会导致网络干扰,并随后可能需要额外的投资来增强电网基础设施,如果充电得到管理
31、,电网调节、无功功率、旋转储藏和峰值负载补偿是电动汽车的潜在电网效益之一95,然而,在电力 需求和充电需求的高峰时段增加额外的负载是电动汽车集成到配电网络中的主要挑战之1961控制充电时间可以减少大型电动 汽车集成到配电网络中的影响,许多研究报告了电动汽车可以为电网带来的好处95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 1031 这吟措施包括如果太阳能光伏用作能源,那么电能质量得到改善98,如果使用清洁能源,那么消除尾气温室气体排放103,降低 维护本钱,提高简单性和可靠性97, 104),解决电网上的“鸭子曲线”问题105).以及提高能源平安性99.第4章澳大利亚的移
32、动分布式能源储存潜力V2G. V2H、V2X的全球视角电动汽车作为移动能源载体的潜力己得到广泛认可。国际可再生能源机构(IRENA)预测.到2050年,道路上行驶的电 动汽车将超过10亿辆,其中95%的时间都停放在路上,这些移动电池提供的14 TWh存储将使同一时期预测的9 TWh固定电 池相形见细106。它们的移动特性使其与其他位置固定的家庭负我(如照明,空调或电器)截然不同。在紧急情况下,EV电池 可以通过V2H成为家庭的备用电源,也可以通过V2B与协调的EV车队一起到整个建筑物;在通过V2G的足够多的电动汽车中, 电动汽车可以为电网提供福助服务,如调峰、调频、旋传储藏107。电动汽车还可
33、以在微电网系统中充当分布式发电机,有效 降低用户的用电本钱和环境污染,同时实现电动汽车电池的经济管理108.为了提供能源平衡所需的电网支持服务,需要采用由新商业模式支持的各种策略。这些范围从影响客户行为到手动将充电 从高峰期转移到非而峰期.再到使用先进的物联网(loT)技术和数据科学方法以及动态价格信号。IRENA建议通过及初实施 ToU关税和最终对电动汽车充电的动态关税来支持这一前景,以允许客户参与辅助服务市场,实现价值堆冲,并防止双重收费 (106,基于使用时间的策略可以取代平均60%的发电容量得求,使电动汽车充电远离峰值负载,而整体智能充电可以将电网投 资减少90% (如汉堡所示)10司
34、。全球不同公用事业公司引入的ToU关税通常提供非高峰费率的固定降低,以激励客户向电动汽车收费,这与高蟀时段的 较高价格相结合,以阻止在这些时间收取季节性,每月或每周变化的收费,这些鼓励并经常导致客户行为的显着转变,如英国 和美国的试验所示109。动态定价基于批发市场层面的实时供需平衡,并通过聚合器和中介机构向客户创立风险敞口。这使客户能够从其电动汽车 在紧急情况下为电网提供的服务中受益,并加强V2G的商业案例,并提高电动汽车作为移动储能的价值。研究说明,V2G兴卷 最强的司法管辖区往往仃ToU关税或实时定价等经济机制,以使V2G的价值显而易见110这已经在欧洲进行了测试,自2015 年以来,日
35、产,Enel和Nuwe已经合作并致力于能源管理解决方案,该解决方案允许车主和能源用户作为单独的能源枢纽运行, 允许日产电动汽车的车主通过Enel的双向充电器向电网发送电力来赚钱106卜澳洲的移动式分布式能源储存的现状、未来状况澳大利亚政府未来燃料战略已将电动汽车整合到电力系统中作为其五大优先事项之一111。在澳大利亚的背景下,预计 到2050年,电动汽车电池的存储容城可能是安装在电网上的等效固定电池容量的五到十倍。从理论上讲,这可以满足住宅总需 求,并可能超过总需求的50%109).早在2013年,维多利亚州政府电动汽车试验就显示,经济激励措施将鼓励非高峰充电,简单的用户界面允许更好的充电 管
36、理,并11整体管理充电将允许网络使用现有容量和基础设施支挣超过50%的吸收112. 11司.同年.AusNet Services V2G W; 验也在概念上证明,具有V2G功能的电动汽车可以成功降低房屋的晚高峰需求,最近,昆士兰州和西澳大利亚州的公用事业公司推出了优惠关税试验,以鼓励客户在天中的特定时间充电,特别是吸收 中午产生的多余太阳能。分布式能源集成计划(DEIP)电动汽车电网集成工作组概述了电动汽车充电或放电的时间将成为未来 电动汽车电网集成本钱的主要因素57。澳大利亚可再生能源署(ARENA)电动汽车电网集成工作组认识到,关税可以通过发 出充电决策本钱的信号来帮助影响消费者的行为,但
37、澳大利亚没有面向客户的激励措施来实现高效的电动汽车充电结果1141由AGL, Origin Energy和Jemena领导的编排和智能充电试验正在进行中。这些试验的重点是V2G技术的技术方面和 客户招聘,初步见解显示,人们对V2G技术的成熟度和可用性存在担忧,及管对试验的兴趣超出/预期,但客户群体偏向右对 智能充电及其优势有高度了解的早期采用者115, 116, 117,电动汽车驾驶员和车队商业模式的商业方面尚未得到广泛解决。澳大利亚的“实现电动汽车到电网服务(REVS)试验展 示了如何在罕见事件期间将电力注入电网,招商用电动汽车用于V2G,电动汽车车主通过提供频率控制辅助服务FCAS)付 费
38、118。先前使用固定电池的试验说明,它们可以在应急和监管FCAS市场中捕获大量体积并降低本钱119。行动式分布式能源储存的挑战虽然V2X的潜在好处正在得到很好的记录,但在澳大利亚有限的枳极试验中缺乏实践和商业经验。除了由于经济和金融 原因.澳大利亚电动汽车的普及率较低之外,客户体脸以及能源和运输部门的别离性也起着关键作用110.目前,V2X实施的 主要障碍包括电池退化、技术成熟度、监管要求以及电动汽车和电动汽车供电设备(EVSE)与双向充电的兼容性109。需要 更多的研究和测试来分析影响电池寿命的参数,包括每年消耗和充电的能量量.天中的典型充电模式状态以及平均放电速率 37。V2G技术仍处于早
39、期阶段,试验正在使用预生产硬件和她本软件系统;支持V2G的充电器在商用方面也受到限制115,此 外,虽然一小群人的控制技术可以简单明了,但住规模上,生态系统是分散和昂成的117.电动汽车及其充电的有效调度和管理具有挑战性,因为车辆在时间和空间上的一定购机性和分布7车队所有者和管理 者也担忧保持业务连续性,并适应驾驶员路线和例程,以免损需核心业务活动,以实现V2G服务的潜力及其优势120.此外, 只守1限数量的车型具有提供V2X的技术能力,但由于缺乏涣大利亚的电动汽车.这进一步受到限制。一项对全理50项V2G试验的综述显示,这些试脸恻乖于技术方面,但社会和商业方面弁不总是得到解决110。从客户
40、的角度来看,通过双重征税(无论是为车辆充电,还是在使用V2G技术从电网消耗和供应电力时向电网和网络收费对电动汽 车智能充电收取过高的费用可能会阻碍提供系统范围利益的使用106。这些试验和示范(以及澳大利亚缺乏试验和示范)凸显 了在监管、客户、技术和市场理解方面仍将存在的差距。福要采取协调一致的行动,通过监管变革来降低正在试验的商业模式 的风险,以鼓励行业和客户参与,并利用V2X可以为电力系统和消费者带来的潜在好处。5.讨论和政策建议适当关税结构的明确性V2X的应用带要许多重要的前提条件,火中包括:能源系统中电动汽车用户的数址,他们的日常用电模式和日常通勤. 电动汽车用户回家时电动汽车电池中剩余
41、的能量,电动汽车充电的适当资费结构,电动汽车在能源系统中的集成以支持双向充 电和V2X.并更好地/解澳大利亚家庭节省的本钱。尽管澳大利茯的案件审查了大多数先决条件,但目前尚不清楚电动汽车管 理充电和V2X的合适关税结构是什么。这给消费者带来了不确定性,建议采取额外措淹来改善监管机构、政策制定者和泊费者 群体的理解。消费者偏好的明确性我们发现,越来越多的研究正在调查V2X应用的机会和前景。这些研究通常得出了相同的结论:电动汽车在V2X上的二 次应用对电动汽车用户和电网运营商都有显著的好处。然而,目前尚不清是电动汽车用户将如何看待V2X应用,并且对于鼓励 消然者使用此类方案的关税以外的其他机制也没
42、有达成共识。为了制定能够充分利用这些好处的政策,政策制定者需要更好地 了解澳大利亚消费拧对不同V2X主张和商业模式的态度。政府政策和激励措施可用于刺激电动汽乍,ToU资宓,托管充电和 V2X的采用.然而,政策的不确定性和现杂性也可能是一个障碍,消费者的选择澳大利亚电力公司将需要扩大其具有竞争力的ToU关税范围,以便为电动汽车用户提供更多项选择择。这仃可能提高电动汽 车的采用率,鼓励有效的需求侧管理,并为未来消费者参与V2X做好准备.政府还可以通过提供激励措施来补充这一努力,帮 助将电动汽车关税纳入州/地区级电动汽车退税或补贴。这还可以包括相关V2X应用的新关税,或对具仃V2X功能的EVSE的
43、初始补贴,对于消费者来说,住宅建筑中的双向充电可以为电动汽车车主带来额外的收入,但这意味着电池存储使用枇的增加, 从而加剧了其退化。需要更多的研究来了解V2X对电池退化的本钱和效益杉咱,包括消宓者的态度。此外,电网运营商可以引 入一种新的网络管理算法,以实现连接到电网的EV电池的自主运行,这可能包括调查适当的关桎结构,以反映公用事业公司电 动汽车电池存储的价值,同时考虑退化本钱。这还应包括调查消费者对这些问题的态度。高EV引进方案的准备情况V2X应用可以为电网提供有价值的辅助服务,但电动汽车在电网上的高渗透率将产生技术、投资和政策影响.这将需要电网服务提供商做出重大承诺,以管理新电动汽车的电力
44、需求增长,并保持电网系统的稳定性和可维性。V2X需要智能控制系 统和引入标准来考虑数据保护.用户院私和法律员任等121。需要为V2X提供新的市场模式和政策框架.以确保它能够成功地 柒成到NEM中。一个例子包括包含分布式储能的电力市场模型,如V2G应用122。6.未来研究方向的结论和方向本研究回顾了澳大利亚电动汽车的文献,重点关注电动汽车充电关税及其对应用V2X服务的消附者行为的影响,审查显 示,如果设计为支持停车和电动汽车充电设施,住宅住房结构可以促进电动汽车的普及,但需要更精细的数据“虽然电动汽车的扩张预计将增加澳大利亚运输部门的电力消耗,但管理充电和V2X应用叫以潜在地支持能源系统的桎定
45、性,同时为电动汽车所仃者和公用事业运营商创造价值。电动汽车用户、电动汽车行业和能源公用事业公司之间需要合作,以建立一种受控充电协议的形式,以利用电动汽车在电 网稳定性和电池支持运营方面的全部潜力。为了实现这目标,必须通过进步的研究和试验来设计和测试正确的关税结构. 以研究澳大利亚的情况(也可能因州/地区和大都市/地区而异).尽管V2X文献取得了进步,但澳大利亚消费者的期望和电动汽车充电资费设计仍然存在广泛的不确定性。关税可以在需 求管理中发挥重要作用,但需要对澳大利亚消费者对不同电动汽车关税的态度及其管理对电网影响的有效性进行更多研究。最后,澳大利亚的V2X也面临着挑战,因为它在技术开展的早期就已经存在了,而该国并没有成为电动汽车行业最具吸 引力的早期市场之一.这意味假设澳大利亚可能不得不比其他国家等待更长的时间才能获得具仃V2X功能的车辆和EVSE,为广 提高澳大利亚对电动汽车和电动汽车产品供应商的吸引力,应注意一致的电动汽车政策和适合V2X的适用性法规,其中包括标 准化和互操作性。能源公用事业和消费者团体应共同努力,提高电动汽车关税的透明度、可用性和理解,由于缺乏针对澳大利亚背景的实证 研究和示范工程,未来的研究应有助于探索法律和监管框架,技术要求,关税设计,梢费者偏好和商业模式所带来的研究差距。
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