需量電費會摧毀充電樁的商業(yè)模式嗎

2017-08-09 19:17:46 充電樁電動汽車充電設(shè)施　點擊量：評論 (0)

在加速電動汽車推廣和減緩溫室氣體排放的行動中，公共直流快速充電樁（DCFC）將扮演重要角色。然而，想要開發(fā)一個可行的公共直流快速充電樁網(wǎng)絡(luò)運營商業(yè)模式，最主要的障礙是電力公司需量電費，即在電度電費本身

在加速電動汽車推廣和減緩溫室氣體排放的行動中，公共直流快速充電樁（DCFC）將扮演重要角色。然而，想要開發(fā)一個可行的公共直流快速充電樁網(wǎng)絡(luò)運營商業(yè)模式，最主要的障礙是電力公司需量電費，即在電度電費本身以外，按照一個月內(nèi)用電峰值電價收取的專項費用。

　　落基山研究所開展的一項最新研究《EVgo車隊與費率分析》對2016年期間充電基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商EVgo在加利福尼亞州共230個50千瓦直流電快速充電站的每一次充電過程進行了研究分析。研究表明，根據(jù)具體電費結(jié)構(gòu)和充電站使用情況（利用率），需量電費可能占到一家充電站電力成本的90%以上。尤其對于尚未實現(xiàn)穩(wěn)定利用率的新建充電設(shè)施而言，需量電費更是一大挑戰(zhàn)。而且，這一問題將會因下一代快速充電站的部署而更為復(fù)雜，因為下一代快速充電站主要使用大功率直流快速充電樁（150千瓦或更高）。

　　圖1展示的是一家位于加利福尼亞州北部的直流快速充電站每月的電量負荷情況，包括了每月銷售電量（單位千瓦時）和每月用電峰值需求（單位千瓦）。結(jié)果顯示：不同月份電力銷售量差別很大（最高達70%），但用電峰值需求的差別相對較小（16%）。這一數(shù)據(jù)特征表明這座電站可能無法盈利，因為這些充電樁按照商業(yè)電費結(jié)構(gòu)收費，其中很大一部分來自波動很小的需量電費，而充電樁系統(tǒng)的收入?yún)s來自波動很大的充電消費。

　　圖1：一家EVgo充電站每月能源用量和峰值需求

　　這種收入與成本的不匹配無法實現(xiàn)電動汽車和充電基礎(chǔ)設(shè)施所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。要想實現(xiàn)汽車電氣化這一社會目標(biāo)，我們必須改進這種狀況。

　　公共直流快速充電樁的電費設(shè)計理論

　　電動汽車作為用電負荷來源之一，直到近年才增長到需要為其制定專門的費率。因此，尚未出現(xiàn)專門針對電動汽車的電費結(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其是在公共快速充電領(lǐng)域。但是，鑒于電動汽車保有量有望持續(xù)增長，而電動汽車又具有獨特的充電特性，使得其對電力需求產(chǎn)生了重要影響，因此電動汽車充電費率的設(shè)計正受到越來越廣泛的關(guān)注。

　　傳統(tǒng)需量電費的設(shè)計對象是中小型商業(yè)用戶和工業(yè)用戶，而不是公共快速充電樁。這些充電樁的經(jīng)營者幾乎無法控制用戶的充電時間，而且不同的充電樁由于所處位置和站點類型不同，其利用率也差別巨大。簡言之，這些充電樁網(wǎng)絡(luò)與大型商業(yè)或工業(yè)設(shè)施完全不同，但每一個充電站卻都在按照商業(yè)設(shè)施的標(biāo)準繳納電費。需量電費把系統(tǒng)容量成本轉(zhuǎn)嫁到峰谷需求差別較大的用戶身上，而且那些偶爾短時間需求猛增的用戶（比如直流快速充電樁擁有者）會承擔(dān)不合理的額外成本負擔(dān)。為了避免這樣的成本轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)通過銷售電量，而不是額外的需量電費來回收容量成本。

　　對于適用于公共直流快速充電站的電費結(jié)構(gòu)，不應(yīng)該再為了回收配電線路和支付上游成本，收取高額的需量電費，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少或者直接去掉這一費用。如果必須對電動汽車收取需量電費，那么這些費用應(yīng)跟隨時間變化而有所變動，并反映特定時刻的實時系統(tǒng)成本，根據(jù)邊際成本發(fā)送準確的價格信號。特定用戶的需求成本，如變壓器和架空引入線等的成本，應(yīng)該通過固定收費形式回收。而電路成本應(yīng)該以分時電價（ToU）形式回收，因為一些用戶僅在個別時段需求較大，而將需求時間段不同的用戶整合在一起，相當(dāng)于分享了系統(tǒng)容量，這些用戶應(yīng)當(dāng)享受到分享容量的成本節(jié)省。

　　最佳實踐案例

　　為了推廣有益于公共直流快速充電樁發(fā)展的商業(yè)環(huán)境，其適用的電費結(jié)構(gòu)應(yīng)具備如下特點：

　　根據(jù)時間變化改變用電價格的機制，如分時電價。理想情況下，這些按用電量計算的費用應(yīng)能夠回收全部或絕大部分能量和系統(tǒng)容量成本。分時電價成本最高的時段應(yīng)盡可能地與系統(tǒng)需求最高（或擁堵）的時段相一致。可以使用一種“附加費用”來回收配電容量成本，但僅適用于按照標(biāo)準需求費率滿足相同用量成本以外的附加成本，并且在理想情況下這種附加費用的設(shè)計應(yīng)當(dāng)允許用戶通過調(diào)整需求而避免產(chǎn)生此類費用。

　　較低水平的固定費用，主要反映常規(guī)成本，如維護成本和記賬成本等。

　　能夠通過提供電網(wǎng)服務(wù)獲得積分。

　　根據(jù)充電站的位置決定電價。例如，電力公司可以對安裝于電網(wǎng)設(shè)施過量或利用率較低區(qū)域的公共直流快速充電樁收取較低的電價，從而提高已建基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率，并以較低成本新建電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施。

　　少量收取或者不收需量電費。在多數(shù)情況下，需量電費應(yīng)該都是不必要的。需量電費的意義在于它們能夠收回特定地點的電網(wǎng)連接成本，而不是配電線路、輸電或發(fā)電等上游成本。

　　我們的分析證明，降低或取消公共直流快速充電樁商業(yè)市場的需量電費符合正確的電價設(shè)計原則，并有利于實現(xiàn)大規(guī)模推廣汽車電氣化的社會發(fā)展目標(biāo)。對于公共直流快速充電樁電費結(jié)構(gòu)來說，通過收取能量電費來回收包括發(fā)電、輸電和配電等絕大部分的電力公司成本是合理的。這些電費并不需要把支持充電樁建設(shè)、運行的所有系統(tǒng)成本都回收回來。部分成本可以通過普通消費者電費賬單得到合理回收，因為公共直流快速充電樁能夠帶來公共利益，如降低空氣污染及為地方提供其他經(jīng)濟效益。

　　將公共快速充電視為社會發(fā)展目標(biāo)

　　我們應(yīng)該認識到，正如為司機提供方便的加油站設(shè)施是社會發(fā)展目標(biāo)一樣，為電動汽車公共充電服務(wù)供應(yīng)商創(chuàng)造發(fā)展機遇同樣應(yīng)該被視為社會發(fā)展的目標(biāo)之一。而他們理應(yīng)能夠通過提供有價值的服務(wù)，為用戶提供并維護方便的充電設(shè)施而獲取合理的利潤。但現(xiàn)實情況并非如此。

　　另一種直接實現(xiàn)這一目標(biāo)的方案是：在電費結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們可以通過從對電動汽車駕駛者具有吸引力的價格設(shè)計入手，而不是以電力公司成本為基礎(chǔ)進行計算。從消費者消費成本的角度出發(fā)，可以在合理范圍內(nèi)降低充電服務(wù)企業(yè)的利潤率，然后將這個結(jié)果設(shè)置為公共直流快速充電樁擁有者的電費成本上限。其中，出現(xiàn)的收入缺口可能表現(xiàn)在該電費的潛在收入與服務(wù)實際成本之間的差值，而這個差值可以通過調(diào)整普通用戶的電費成本（而不是成本加利潤）來回收。這說明了電動汽車對電網(wǎng)帶來的眾多價值仍有待通過電費的形式得到承認，其中就包括提高可再生能源電網(wǎng)接入率這一無形但確實存在的價值。正如落基山研究所在2016年的報告《電動汽車作為一種分布式能源》中所闡述的，未來能夠?qū)崿F(xiàn)“智能充電”的電動汽車充電設(shè)施能夠在消費電網(wǎng)能源的同時，為電網(wǎng)提供各種有價值的服務(wù)。圣地亞哥天然氣和電力公司（SDG&E）和南加利福尼亞愛迪生電力公司（SCE）也認同這一觀點并正在進行試點。

　　隨著電動汽車用電費率設(shè)計水平的不斷提高，我們應(yīng)該設(shè)計更加精細的電費結(jié)構(gòu)。如此，就可以實現(xiàn)更清晰地量化和補償由電動汽車與電網(wǎng)交互而帶來的各種價值。但目前，我們面臨很多不同的情況：促進電動汽車更快地普及具有重大意義，電動汽車和遠程信息處理技術(shù)等新興科技不斷涌現(xiàn)，以及當(dāng)前電費結(jié)構(gòu)阻礙直流快速充電樁發(fā)展。因此，我們需要設(shè)計出一種電費結(jié)構(gòu)，既滿足以上列舉的各項標(biāo)準，又能夠在理論和實踐中達成平衡，同時還要支持所建立的政策目標(biāo)和設(shè)計原則。

責(zé)任編輯：lixin

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