EV 충전으로 중국의 전력망을 정화하는 방법

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바바라 피나모어 및 김형미 작성

상하이는 전기 자동차(EV)를 전력망 시스템의 유연한 에너지 자원으로 사용하는 중국 최초의 프로젝트인 역사적인 EV-그리드 통합 파일럿 프로그램을 막 완료했습니다. 이 혁신적인 파일럿의 목적은 관리형 EV 충전이 그리드의 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있는 방법을 탐구하는 것이었습니다. 파일럿은 계획적이고 질서 있는 방식으로 EV 충전을 수행했으며 EV 운전자는 충전 시기에 대한 유틸리티의 신호에 응답했습니다. "수요 응답(DR)"이라고 하는 이 프로세스를 통해 유틸리티는 EV 충전을 재생 에너지의 가용성과 조정할 수 있습니다. 그렇지 않으면 낭비될 수 있습니다. 중국의 전력 시스템은 여전히 ​​주로 석탄으로 구동되기 때문에 이 접근 방식은 오염 감소 및 CO 감소 측면에서 막대한 환경적 이점을 가져올 수 있습니다.2 배출.

NRDC(천연 자원 방어 위원회)는 China EV100과 협력하여 파일럿 프로그램 결과에 대한 심층 분석을 보고서 에서 발표했습니다. EV-그리드 통합을 위한 비즈니스 모델 전망:상하이 EV DR 파일럿 프로그램 결과 분석 ”(현재 중국어로만 사용 가능). 파일럿의 주요 참가자에는 Shanghai Electric Company(세계 최대 전력 회사인 State Grid Company의 일부)와 중국 전기 자동차 제조업체 NIO 및 부하 집계기 역할을 하는 여러 충전 서비스 제공업체가 포함되었습니다.

DR 프로그램을 설계하고 구현하는 데 도움을 준 제 동료 김형미는 상하이의 6개월 파일럿 프로그램을 진행하면서 충전 서비스 제공업체와 EV 제조업체가 DR 참여에 점점 더 많은 관심을 보였다고 말했습니다. 파일럿은 이 분야를 계속 형성할 몇 가지 새로운 학습 결과를 가져왔습니다. 가정용 충전기, 공용 충전기 및 배터리 교체 스테이션과 같은 다양한 유형의 충전기가 다른 역할을 할 수 있음을 보여주었습니다. NIO의 배터리 교체 스테이션은 가정 및 공공 충전기보다 더 나은 경제적 수익을 얻었지만 배터리 교체 스테이션은 일반적으로 예비 배터리에 의존하기 때문에 수와 용량에 제한이 있습니다. 파일럿은 또한 가정 및 공공 충전기의 잠재적인 사용을 강조했으며 이에 대해 더 자세히 조사할 예정입니다.

상하이 파일럿 프로그램은 시작에 불과합니다. Shanghai Electric Company는 전력망을 위한 유연한 자원으로서 EV 충전의 잠재력을 탐구하는 데 큰 이니셔티브를 보여주었습니다. 앞으로 EV가 참여할 수 있는 지속 가능한 유틸리티 프로그램을 개발하는 것이 훨씬 더 중요합니다. 우리는 또한 기존의 전원 공급 자원과 경쟁력이 있는 EV 충전을 장려하는 시장 메커니즘을 개발해야 합니다. 이러한 미래 방향은 전력 부문을 개혁하려는 중국의 오랜 노력과 잘 일치합니다.

관리형 EV 충전이 중국의 전력 부문을 정화하는 데 어떻게 크게 기여할 수 있는지 상상하기 어려울 수 있습니다. 그러나 막대한 투자와 강력한 정책 덕분에 중국은 전기 자동차 분야에서 세계 리더가 되었습니다. 이미 300만 대가 넘는 승객용 EV가 도로를 달리고 있습니다. 미국에서 두 배 이상 증가했으며 2019년 전 세계 판매의 절반을 차지했습니다. 또한 중국에는 500,000대 이상의 전기 버스가 있습니다.전 세계 전체의 98% —그리고 거의 219,000개의 상업용 EV 트럭. 거의 모든 중국에서 전기 버스만으로도 이미 디젤 수요의 일일 누적 270,000배럴을 대체했습니다. 이는 전 세계 승용차의 3배가 넘는 배기량입니다. 중국의 EV 수가 계속 증가함에 따라 상당한 충전 수요와 저장 용량을 활용하는 것도 전력 부문의 석탄 소비를 줄이는 데 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

중국 중앙정부가 전기차 보조금을 절반으로 줄이고 2020년 말까지 보조금을 모두 없애겠다는 계획을 발표한 지난해부터 중국의 승용차 전기차 판매는 험난한 여정을 겪고 있다. 이는 전기차가 전기차 시장에 진입했다는 사실을 부분적으로 인정한 것이다. 배터리 가격의 급락으로 인해 향후 몇 년 내에 기존 내연 기관(ICE) 차량과 동일한 가격에 도달할 가능성이 있습니다. 중국은 또한 관대한 보조금 프로그램이 전기차 제조의 막대한 과잉 생산을 초래했다는 사실을 깨달았고 보조금 철폐가 약한 회사를 도태시키고 산업 통합으로 이어지기를 희망했습니다. 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)의 영향으로 보조금이 감소하면서 전기차 판매가 크게 위축됐다. 정부가 기존 휘발유 차량에 대한 규제를 완화하고 새로운 배기가스 기준을 연기하는 등 중국 전체 자동차 시장을 되살리려는 노력도 전기차 판매에 타격을 주고 있다.

이러한 발전에 비추어, 중국은 현재 중국의 장기적인 경제 현대화, 에너지 안보 및 환경 목표를 달성하는 데 중요하다고 생각하는 전기차 개발을 지원하기 위한 새로운 조치를 추진하고 있습니다. 지난 4월 중국은 전기차에 대한 보조금 총액을 올해 10%, 2021년 20%, 2022년 30%로 점진적으로 줄이더라도 2022년까지 국가 전기차 보조금 프로그램을 연장하기로 결정했다. 수정 보조금 프로그램은 다음과 같다. 추가 혁신과 비용 절감을 촉진하도록 설계되었습니다. 자격을 얻으려면 EV는 EV 가격, 주행 거리, 배터리 팩 크기, 에너지 밀도 및 차량 효율성 측면에서 더 엄격한 요구 사항을 충족해야 합니다.

중국은 또한 전염병의 경제적 영향에 대처하기 위해 고안된 "새로운 인프라" 프로그램의 일환으로 EV 충전소에 27억 위안(3억 8,100만 달러)을 투자할 예정입니다. 이를 통해 State Grid Company는 2020년에 78,000개의 EV 충전소를 추가로 건설할 수 있습니다. 중국에는 이미 516,000개 이상의 공공 충전 커넥터(전 세계 전체의 절반 이상)와 약 100만 개의 개인 충전기가 있습니다.

2019년 12월 산업 정보 기술부(MIIT)는 2021-2035년 신에너지 차량(NEV) 산업 개발 계획 초안을 발표했습니다. NEV에는 배터리 전기 자동차, 하이브리드 및 수소 연료 전지 자동차가 포함됩니다. 계획 초안은 NEV 채택 목표를 2025년까지 모든 신차 판매의 25%로 늘리는 것을 요구하고 있습니다. 또한 배터리 공급망 및 재활용 문제를 해결하고, 차량 간 통합을 지원하고, 우선 순위 분야의 R&D를 늘리고, 수소 연료 전지 차량의 상용화로 이어지는 포괄적인 전략을 요구합니다.

<블록 인용>

BNEF(Bloomberg New Energy Finance)에 따르면 계획 초안은 “EV를 내연 기관 차량의 직접적인 대체물로만 보지 않습니다. 이 계획은 EV를 공유 모빌리티, 자율 주행 차량, 재생 가능 장치 통합 및 전력 시스템 유연성에 관한 광범위한 통합 전략의 일부로 보고 이러한 영역 전반에 걸쳐 혁신을 촉진하는 것을 목표로 합니다.”

중국은 또한 4차 산업혁명에 참여하기 위한 에너지 및 운송 부문 계획을 추진하고 있습니다. 첨단 정보통신기술을 이용하여 사람, 사물, 공간을 연결함으로써 발생하는 변혁적 변화를 의미합니다. State Grid Company는 "유비쿼터스 전력 사물 인터넷(Ubiquitous Power Internet of Things)"이라는 야심찬 스마트 그리드 로드맵을 시작했습니다. 이 계획은 인터넷을 국가의 전력 공급에 연결하고 스마트 도시의 발전을 지원하기 위해 도시 및 농촌 배전망과 함께 스마트 초고압 송전 시스템을 구축하는 것을 요구합니다. 파일럿 프로젝트에는 다음이 포함됩니다.

  • 청정 에너지의 통합
  • 에너지 저장 장치
  • 마이크로그리드 기술
  • 스마트 수요 관리
  • EV 충전 및 배터리 교환 시설.

EV-그리드 통합은 도로 위의 EV 수가 계속 증가함에 따라 더욱 중요해질 것입니다. 애널리스트들은 중국의 EV 부문이 올해의 침체에서 회복되어 2021년에 다시 급증하기 시작할 것으로 예상하고 있습니다. 이는 지원 정책, 강화된 규제, 정부 및 상업 조달, 차량 전기화 계획에 힘입은 것입니다. 중국이 2025년까지 25%의 EV 판매 목표를 제시하려면 연간 약 600만~700만 대의 차량이 판매되어야 합니다. EV가 내연기관 차량과 가격 패리티에 도달하면 EV 채택은 더욱 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. BNEF는 2040년까지 중국 승용차의 절반 이상이 전기차가 될 것으로 예측합니다. EV가 최적의 시기에 충전 및 방전되도록 장려하는 프로그램과 인센티브는 높은 수준의 EV 보급으로 인한 그리드 부담을 피하는 데 도움이 될 것입니다.

스마트 EV 충전, DR 및 전기 저장과 같은 고급 유연성 조치도 중국의 전력 부문을 탈탄소화하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 국제 에너지 기구(International Energy Agency)는 이러한 유연성 조치를 통해 중국이 실질적인 축소 없이 2035년까지 매우 높은 비율의 가변 풍력 및 태양열 발전을 안정적으로 통합할 수 있음을 발견했습니다. 중국이 최고 CO2 파리 기후 공약을 달성하고 아마도 초과하기 위해 노력함에 따라 이는 매우 중요해질 것입니다. 2030년까지 탄소 배출량을 줄이고 비화석 에너지의 비중을 전체 에너지 믹스의 20%로 증가시킵니다.

NRDC는 상하이 정부 및 중국의 다른 도시가 EV 그리드 통합 프로그램의 관련 정책 및 구현을 추진함에 따라 협력하기를 기대합니다.

이미지 제공:각각 NIO 및 CleanTechnica

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