北理工團(tuán)隊(duì)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性與交通電氣化領(lǐng)域取得研究成果

2024-09-06 11:25:44北京理工大學(xué)閱讀量：421      我要評(píng)論

　　近日，北京理工大學(xué)王兆華教授團(tuán)隊(duì)的研究成果 “Power supply disruptions deter electric vehicle adoption in cities in China”以研究長(zhǎng)文(Research article)的形式發(fā)表于《自然》雜志子刊《自然·通訊》(Nature Communications)。北京理工大學(xué)王兆華教授、王博教授為論文的共同通訊作者，美國(guó)馬里蘭大學(xué)邱月明教授和北京理工大學(xué)鄧娜娜博士后是論文的共同第一作者。合作者還包括來(lái)自耶魯大學(xué)、美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院等的多位學(xué)者。

　　隨著“雙碳”戰(zhàn)略持續(xù)推進(jìn)，終端能源電氣化轉(zhuǎn)型已逐步成為社會(huì)各界共識(shí)。交通電氣化是全球應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色低碳發(fā)展的重要方面。在以往的研究中，學(xué)者們廣泛探討了電池技術(shù)的進(jìn)步和充電樁的部署等對(duì)于推動(dòng)交通電氣化發(fā)展的重要性。然而，學(xué)術(shù)界與政策制定者往往忽視了電力供應(yīng)穩(wěn)定性在交通電氣化進(jìn)程中的基礎(chǔ)性作用，對(duì)于電力供應(yīng)中斷及其對(duì)交通電氣化影響的考慮尚不充分。尤其是隨著新能源發(fā)電比例的持續(xù)上升和極端天氣事件的頻繁發(fā)生，電力供應(yīng)體系的穩(wěn)定性與可靠性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，進(jìn)而影響我國(guó)電氣化進(jìn)程。

　　為此，王兆華教授團(tuán)隊(duì)以交通領(lǐng)域新能源汽車(chē)推廣為例，實(shí)證研究分析了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)交通電氣化的影響及其帶來(lái)的碳減排收益損失，為優(yōu)化電力系統(tǒng)管理、增強(qiáng)電網(wǎng)韌性、推動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)和決策支持。

　　研究發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是制約交通領(lǐng)域電氣化的重要因素，電力供應(yīng)中斷顯著影響了新能源汽車(chē)的推廣。具體的，電力供應(yīng)中斷導(dǎo)致純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混動(dòng)動(dòng)力汽車(chē)的銷(xiāo)量(滯后1到2期)出現(xiàn)了明顯的下降(見(jiàn)表1)。在此基礎(chǔ)上，該研究進(jìn)一步預(yù)測(cè)了由于電力供應(yīng)中斷引起的未來(lái)新能源汽車(chē)市場(chǎng)份額變動(dòng)及其對(duì)碳減排效益的潛在影響(見(jiàn)圖1)。

表1：電力中斷與新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的回歸結(jié)果

圖1：碳減排效益損失核算理論框架

　　研究進(jìn)一步深入分析了電力供應(yīng)中斷對(duì)不同類(lèi)型、不同地理位置及不同經(jīng)濟(jì)水平地區(qū)的新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的影響(見(jiàn)圖2)。結(jié)果表明，電力中斷對(duì)私家車(chē)的采購(gòu)產(chǎn)生了顯著的負(fù)面影響，而對(duì)出租車(chē)和公務(wù)用車(chē)的銷(xiāo)售影響不大。這可能是因?yàn)樽赓U車(chē)輛的采購(gòu)決策更多地受到政策導(dǎo)向的影響。此外，北方城市及GDP較低的城市受到電力中斷對(duì)電動(dòng)汽車(chē)采購(gòu)的負(fù)面影響更為嚴(yán)重，這可能與這些地區(qū)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的接受程度及電力基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性有關(guān)。

圖2：電力供應(yīng)中斷對(duì)新能源汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)的異質(zhì)性影響

　　氣候變化及其減緩措施所帶來(lái)的電力中斷已成為阻礙低碳電氣化進(jìn)程的關(guān)鍵因素，進(jìn)而延遲環(huán)境、健康及碳減排效益的實(shí)現(xiàn)。本研究深入探討了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的多種措施和策略，包括強(qiáng)化電網(wǎng)韌性建設(shè)、對(duì)發(fā)電能力進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化、推動(dòng)智能需求側(cè)管理的發(fā)展以及廣泛推廣儲(chǔ)能技術(shù)等方案。

　　該研究工作是國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目和教育部哲學(xué)社會(huì)科學(xué)重大研究項(xiàng)目等的階段性工作成果。

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