本博客作者为刘明明、邹以宁。

电力和交通部门低碳转型是我国实现“双碳”目标的关键所在，而大力发展新能源发电与新能源汽车分别是两个部门转型的重要路径。

我国是全球最大的新能源汽车市场，销售量连续七年位居全球第一。我国风电与光伏装机的容量累积和新增装机容量也位居全球第一。电源侧高比例风光的并网，以及用户侧大量电动汽车的随机接入，给电力系统的安全稳定运行带来了严峻挑战。但从另一个角度来看，电动汽车的快速发展也为电力和交通部门的协同脱碳提供了一个绝好契机。

车网互动是电力和交通协同脱碳的有效路径

电力和交通部门占我国碳排放总量的六成以上。《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中强调了构建清洁低碳的能源体系和交通体系的重要性，两个领域形成合力是实现双碳目标的关键。

电力部门的低碳转型以增加清洁的新能源比重为主要途径。在新能源发电持续高速发展的情况下，预计2025年风光发电装机占总装机比重将超过三成。大规模、高比例、不可预测的风光等并网发电，需要电力系统具备充足的灵活性调节能力。中国工程院院士黄其励认为，电力系统中灵活调峰电源至少要达到总装机的10%-15%。而目前我国灵活性电源占比不到6%，大幅提升电力系统调节能力迫在眉睫。

交通部门的低碳转型以提高终端电气化水平为重要策略。新能源汽车近年来爆发式增长，而且八成以上是纯电动汽车。但是，电动汽车是否能实现近零排放，很大程度上取决于电网中的电力供应结构。换句话说，电网中提供的清洁电能比重越高，则电动汽车的碳排放水平越低。2021年我国发电量占比中，超过七成来自于火力发电，尤其是东部负荷中心的火电比例更是高达八成甚至九成，严重阻碍电动汽车实现近零排放目标。同时,电动汽车也给电力部门的脱碳提出了挑战：电动汽车的随机充电和无序充电模式将加剧电网的尖峰负荷，有可能给电网造成巨大的冲击。为应对这种冲击，电力系统往往需要大量投资对配电网进行升级改造和扩容，才能满足增加的尖峰负荷需求。

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电动汽车作为电力部门和交通部门的交叉点，其发展路径的选择将直接对这两个部门的脱碳产生重要影响。电动汽车的规模化发展如果是无序的，将影响电网的安全运行。如果电动汽车与电网协同化（即车网协同）发展，则能保障电网的稳定性，提升电网的灵活性，支持消纳风光等间歇性发电，节省对配电网进行升级改造的投资，并助力电力和交通部门的协同脱碳。

车网协同具备技术经济可行性

车网协同发展方式多样，目前主要包括有序充电（V1G）和车网双向互动（V2G）两种模式。成本最低且多有实践的是V1G模式，即用户根据电力供应情况调节充电行为：在用电高峰时减少充电；在用电低谷时、或者风光发电供应充足时多充电。随着电动汽车行业的跨越式增长，大规模的有序充电行为将有助于减少负荷曲线的峰谷差距、实现负荷曲线的平缓，从而确保电力系统的稳定运行。

当充电运营能力和电网调度能力进一步提升、相关市场环境、标准和通信协议进一步完善后，电动汽车可以通过向电网反向馈电，实现车与网的双向互动，即V2G。这种模式下的电动汽车可以发挥自身的储能属性。例如郑州暴雨时一辆车为几十部手机充电，美国加州大停电时电动汽车为家庭供电，都是车网双向互动的有益尝试。

根据NRDC与国家发改委能源研究所和电动汽车百人会等单位的合作研究成果，我国的车网协同发展具有巨大的灵活性潜力，且具备了技术经济可行性。随着电动汽车规模的提升，车网协同未来有望成为提升系统灵活性的主力。到“十四五”末，车网协同带来的灵活调节资源预计将在5亿千瓦以上，远超抽水蓄能的预测装机量。

我们的研究还显示，对于一般乘用车而言，车网互动成本已明显低于储能成本。尽管未来新型储能技术具有较大技术进步潜力，但车网互动仍将保持其显著的成本优势。V1G的经济性尤为突出，消纳光伏和风电的调节成本是储能的1/10到1/20，成本优势明显。

此外，国家能源局2021年12月更新的《电力辅助服务管理办法》和《电力并网运行管理规定》明确了电动汽车参与提供辅助服务的主体地位。车网协同也成为车主和桩企等从电力市场获益的新渠道。以广东为例，桩企参与需求响应，一方面可以免于限电，另一方面可以获取高额补贴，约4.5元/度电的需求响应补贴远超出市场平均不到1元/度电的充电服务收益。

因此，我国车网协同的发展已为电力和交通部门协同脱碳奠定了良好的基础，其未来的表现值得进一步的关注。