Ursprungligen publicerad på NRDC:s blogg.
Av Barbara Finamore och Hyoung Mi Kim
Shanghai har precis avslutat ett historiskt pilotprogram för EV-Grid Integration, det första projektet i Kina för att använda elfordon (EV) som en flexibel energiresurs för elnätet. Syftet med denna innovativa pilot var att utforska hur hanterad laddning av elbilar kan förbättra elnätets totala effektivitet. Piloten genomförde laddning av elbilar på ett planerat och ordnat sätt, där elbilsförare svarade på signaler från företag om när de skulle ladda. Denna process, som kallas "demand response (DR)", gör det möjligt för företag att samordna laddning av elbilar med tillgången på förnybar energi, som annars skulle kunna gå till spillo. Eftersom Kinas elsystem fortfarande huvudsakligen är koldrivet, kan detta tillvägagångssätt ge enorma miljöfördelar i form av minskad förorening och lägre CO2 utsläpp.
Natural Resources Defense Council (NRDC), i samarbete med China EV100, har just släppt en djupgående analys av pilotprogrammets resultat i en rapport, “ Outlook on Business Models for EV-Grid Integration:Analysis on EV DR Pilot Program Results in Shanghai ” (för närvarande endast tillgänglig på kinesiska). Nyckeldeltagare i pilotprojektet inkluderade Shanghai Electric Company (som är en del av State Grid Company, världens största elbolag), samt den kinesiska elbilstillverkaren NIO och flera leverantörer av laddningstjänster, som agerade som lastaggregatorer.
Min kollega Hyoungmi Kim, som hjälpte till att designa och implementera DR-programmet, berättar att under loppet av Shanghais sex månader långa pilotprogram visade debiteringstjänsteleverantörer och elbilstillverkare ett ökande intresse för att delta i DR. Piloten resulterade i flera nya lärdomar som kommer att fortsätta att forma fältet. Den visade att olika typer av laddare, såsom hemladdare, offentliga laddare och batteribytesstationer, kunde spela olika roller. Medan NIO:s batteribytesstationer fick bättre ekonomisk avkastning än hemladdare och offentliga laddare, är batteribytesstationer i allmänhet begränsade i antal och kapacitet, med tanke på att de är beroende av reservbatterier. Piloten lyfte också fram den potentiella användningen av hemladdare och offentliga laddare, som kommer att undersökas ytterligare.
Pilotprogrammet i Shanghai är bara en början. Shanghai Electric Company visade stort initiativ när det gällde att utforska potentialen för laddning av elbilar som en flexibel resurs för elnätet. Framöver är det ännu viktigare att utveckla hållbara nyttoprogram för elbilar att delta i. Vi måste också utveckla marknadsmekanismer som stimulerar laddning av elbilar som konkurrenskraftiga med traditionella kraftförsörjningsresurser. Dessa framtida riktningar ligger väl i linje med Kinas år långa ansträngningar att reformera sin kraftsektor.
Det kan vara svårt att föreställa sig hur hanterad elladdning kan ge ett stort bidrag till att städa upp Kinas kraftsektor. Men tack vare en kombination av massiva investeringar och en stark politik har Kina blivit världsledande inom elfordon. Det har redan mer än 3 miljoner elbilar för passagerare på vägen, mer än dubbelt så många i USA och svarade för hälften av all global försäljning 2019. Dessutom är Kina hem för över 500 000 elbussar —98 procent av världens totala summa —och nästan 219 000 kommersiella elbilar. Bara elbussar – nästan alla i Kina – har redan förträngt 270 000 fat per dag av dieselefterfrågan. Detta är mer än tre gånger slagvolymen för alla världens elektriska personbilar. Eftersom antalet elbilar i Kina fortsätter att växa, kan utnyttjandet av deras stora laddningsbehov och lagringskapacitet också ha en betydande inverkan på att minska kolförbrukningen i kraftsektorn.
Försäljningen av elbilar för passagerare i Kina har upplevt en ojämn resa sedan förra året, då centralregeringen halverade subventionerna för elbilar och tillkännagav en plan för att avskaffa alla subventioner i slutet av 2020. Detta steg var delvis ett erkännande av det faktum att elbilar är sannolikt nå prisparitet med traditionella fordon med förbränningsmotorer (ICE) inom de närmaste åren, på grund av sjunkande batteripriser. Kina insåg också att dess generösa subventionsprogram hade lett till en enorm överkapacitet inom elbilstillverkning och hoppades att eliminering av subventioner skulle slå ut svagare företag och leda till industrikonsolidering. Minskningen av subventioner, förvärrad av effekterna av covid-19-pandemin, orsakade en kraftig nedgång i försäljningen av elbilar. Regeringens ansträngningar att återuppliva Kinas totala bilmarknad, genom att lätta på restriktionerna för traditionella bensinfordon och försena nya utsläppsnormer, skadade också försäljningen av elbilar.
Mot bakgrund av denna utveckling går Kina nu vidare med nya åtgärder för att stödja utvecklingen av elbilar, som de anser vara avgörande för att uppfylla landets långsiktiga ekonomiska modernisering, energisäkerhet och miljömål. I april beslutade Kina att förlänga sitt nationella subventionsprogram för elbilar till 2022, även om det totala subventionsbeloppet för elbilar för passagerare gradvis kommer att minska med 10 procent i år, 20 procent 2021 och 30 procent 2022. Det reviderade subventionsprogrammet har utformats för att främja ytterligare innovation och kostnadsminskningar. För att vara berättigad måste elbilar uppfylla strängare krav vad gäller elbilspris, körräckvidd, batteripaketstorlek, energitäthet och fordonseffektivitet.
Kina kommer också att investera 2,7 miljarder RMB (381 miljoner USD) i laddstationer för elbilar som en del av sitt "nya infrastruktur"-program utformat för att hantera de ekonomiska konsekvenserna av pandemin. Detta kommer att göra det möjligt för State Grid Company att bygga 78 000 fler laddstationer för elbilar år 2020. Kina är redan hem för mer än 516 000 offentliga laddningsanslutningar, över hälften av världens totala, samt omkring en miljon privata laddare.
I december 2019 släppte ministeriet för industri och informationsteknologi (MIIT) för kommentar ett utkast till utvecklingsplan för industrin för nya energifordon (NEV) för 2021-2035. NEVs inkluderar batteridrivna elfordon, hybrider och vätgasbränslecellfordon. Utkastet till plan kräver att målet för NEV-användning ska ökas till 25 procent av all försäljning av nya fordon till 2025, en enorm ökning från deras andel på 5 procent idag. Den tar också upp problem med batteriförsörjningskedjan och återvinning, stöder integrering av fordon till nät, ökar FoU inom prioriterade områden och efterlyser en heltäckande strategi som leder till kommersialisering av vätebränslecellsfordon.
Enligt Bloomberg New Energy Finance (BNEF) ser utkastet till planen inte bara elbilar som en direkt ersättning för förbränningsfordon. Planen ser elbilar som en del av en bredare integrerad strategi kring delad mobilitet, autonoma fordon, integration av förnybara energikällor och kraftsystemsflexibilitet, och syftar till att stimulera innovation inom dessa områden.”
Kina går också vidare med planer på att dess energi- och transportsektorer ska gå med i den fjärde industriella revolutionen. Detta syftar på transformationsförändringar som orsakas av kopplingen mellan människor, föremål och utrymmen, med hjälp av avancerad informations- och kommunikationsteknik. The State Grid Company har lanserat en ambitiös färdplan för smarta nät som kallas "Ubiquitous Power Internet of Things." Planen kräver att ett smart överföringssystem för ultrahögspänning ska byggas tillsammans med distributionsnät i städer och på landsbygden för att länka internet till landets elförsörjning och stödja utvecklingen av smarta städer. Pilotprojekt kommer att omfatta:
Integrering av elnätet kommer att bli ännu viktigare när antalet elbilar på vägen fortsätter att växa. Analytiker förväntar sig att Kinas elbilssektor kommer att återhämta sig från årets lågkonjunktur och börja öka igen 2021, understödd av stödjande policyer, strängare regler, statliga och kommersiella upphandlingar och planer för elektrifiering av flottan. Kinas föreslagna försäljningsmål för elbilar på 25 procent till 2025 skulle kräva en försäljning på cirka sex miljoner till sju miljoner fordon per år. När elbilar når prisparitet med fordon med förbränningsmotorer förväntas användningen av elbilar växa ännu snabbare. BNEF förutspår att mer än hälften av Kinas personbilsflotta kommer att vara elektriska år 2040. Program och incitament som uppmuntrar elbilar att ladda och ladda ur vid optimala tider skulle hjälpa till att undvika påfrestningar på nätet från höga nivåer av elbilspenetration.
Avancerade flexibilitetsåtgärder som smart laddning av elbilar, DR och ellagring kan också spela en viktig roll för att minska koldioxidutsläppen i Kinas kraftsektor. Internationella energibyrån har funnit att dessa flexibilitetsåtgärder kan göra det möjligt för Kina att på ett tillförlitligt sätt integrera extremt höga andelar av variabel vind- och solenergi fram till 2035 utan några betydande inskränkningar. De kommer att bli av avgörande betydelse när Kina arbetar för att uppnå – och kanske överträffa – sina klimatlöften i Paris om att nå en topp av CO2 utsläpp till 2030 och öka andelen icke-fossil energi till 20 procent av den totala energimixen.
NRDC ser fram emot att arbeta med regeringen i Shanghai och andra städer i Kina när de går vidare med relevant policy och implementering av EV-grid-integrationsprogram.
Bilder med tillstånd från NIO respektive CleanTechnica.
Relaterade berättelser:Kinas EV Incitament förändringar för 2020–2023
