为呼应2007年日本福田康夫内阁提出的《环境白皮书》的中提出了“低碳消费社会”的倡议及顺应世界潮流的发展,日产汽车公司(以下简称日产)提出了自己对应智能电网的解决方案。
日产解决方案的核心,是如何充分发挥本公司生产的电动车LEAF和e-NV200所具有的优势,将这些电动车与网络联系在一起,为智能电网的运行做出贡献。进而,在满足这些条件的基础上为用户谋福利。
一、电动车在日本的尴尬处境
由于日本国内的特殊汽车环境,电动车在日本的发展并不是一帆风顺的。
据日本媒体报道:截止至2015年4月,日产的首款电动车LEAF的累计销售台数为17万2,000台,为全世界电动车销售台数的首位。这个数字超过了第二位雪佛兰的沃蓝达Volt(8万8,000台)和第三位丰田公司的插电式混合动力车普锐斯(7万1,000台)之和。
客观地说,如果没有客观环境的促成而仅靠日产自己的努力,能够取得这一成绩是有些难度的。
据日产统计,虽然大多数汽车用户每天的平均行驶里程仅在30公里左右,但是,日本汽车用户的观念却是:如果满电状态下,车辆的续航距离不能超过200公里,那就不能算是一款“能够使用”的汽车!因此,汽车厂商就必须在每台电动车上安装一个大型蓄电池。
日产LEAF的续航距离为228公里,其搭载的蓄电池容量为24kWh,而按照每天行驶30公里计算,大约耗电4kWh左右,这样每台车每天约有20kWh左右的电力容量是冗余的。
另一方面,由于电动车市场客观要求一个过大容量的电池,所以在车辆成本方面蓄电池所占比例相当大。日产LEAF在日本的最低售价为376万日元(不包含政府的补助金),其中蓄电池成本约占车辆总成本的50%。
在这种情况下,日产销售电动车时需要解决的首要问题是:如何建立一种商业模式,让用户接收这较高的成本比例。最好在此基础上更进一步,建立一种能够为电动车用户带来收益的用车方式。
日产曾提出一种商务模式:用户仅仅购买车辆本体,而在日产公司租赁蓄电池。用户不需对蓄电池充电,而是到专门的“加油站”去更换充好电的蓄电池。在更换时,用户只需支付从上次更换电池到目前为止行驶里程的电费即可。虽然这种方式最后因种种原因胎死腹中,但也从一个侧面说明了电池的高成本对电动车普及的影响。
智能电网概念的提出,为日产销售电动车带来了一条利好消息。
二、社会呼唤智能电网
从社会的角度讲,电力供应的安定化一直是个非常重要同时也很难实现的问题。为保证稳定地向社会提供电力,电力公司需要准备一套超出社会最大用电容量的发电设备。比如,根据日本《电气事业法》规定:电力公司在设定其总发电容量时,需要预测未来10年左右社会的最大瞬间用电容量,并在此基础上增加8%余度,然后按照这个容量来进行发电设施的投资。
换句话说,电力公司需要按照一年之中仅有几天,当天中仅仅几个小时的最大用电状况来配置发电设备!毋须讳言,在一年四季的大部分时间里,这部分用来预防万一的容量都是闲置的。这必然造成电力公司的过度投资。电力公司自然会将这部分投资计入发电成本,最终这部分成本以电费的形式转嫁给用户,造成社会总成本的增加。
另一方面,随着世界范围环保呼声的增高,利用太阳能和风能等可再生自然资源的呼声越来越强烈。可是,这类资源的一个共同特点,是功率输出非常不稳定、不可控制,属于典型的“靠天吃饭”。这类模式发电比例的增加,会加重电网的波动,严重时会产生电网失步震荡。
为解决这个问题,“智能电网”这一概念被提出。同时因智能电网的实现会降低整个社会的运行成本而被迅速地接受。
根据国家电网中国电力科学研究院对智能电网的定义:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。(以上定义来源于《百度百科》)