基于台区碳排放与碳消纳的Y市光伏新能源充电桩建设

国网扬州市供电公司 仇经纬 王 菲 张 宸 潘国超 许伟欣

从2008年开始全球光伏产业出现产能过剩，直到2013年才开始出现市场回暖，这与光伏能源应用范围扩大有关。从2013年开始我国开始实施供给侧改革战略，注重既有产能的消化，并因此发展出新能源汽车的等相关产业。光伏新能源的消纳离不开基础产业以及基础设施，其中就包括遍布城市各个角落的充电设施。根据中国电动汽车充电桩促进联盟于2021年7月26日发布的《2019-2020年度中国充电联盟充换电设施统计汇总》数据显示，月均新增公共类充电桩约15425台，同比增长55.9%。从2021年的最新数据来看，截至2021年7月联盟内成员单位总计上报公共类充电桩95.0万台，其中直流充电桩38.3万台、交流充电桩56.7万台、交直流一体充电桩426台。从2020年8月到2021年7月，月均新增公共类充电桩约3.20万台。公共充电桩省、区、市运行方面，广东、上海、北京、江苏、浙江、山东、湖北、安徽、河南、河北TOP10地区建设的公共充电桩占比达72.3%[1]。

江苏省Y 市积极推进光伏新能源充电桩建设，得到了包括国网Y 市供电分公司等单位的支持。国网Y 市供电分公司结合国网充电站建设规划、Y 市政规划，试图把这种占地小、功能多、投资低的智能充电桩推广到各地乡镇，着力满足乡镇居民的电动汽车充电需求。在此背景下，为了确保充电桩精准投资和优化运营，就有必要对Y 市光产业进行分析，并进一步做好充电桩的布局选址研究。

1 Y 市光伏产业情况

据中国充电桩促进联盟（简称充电联盟）的数据，到2021年6月，全国光伏平均利用率为97.9%，江苏省的利用率为100%。接下来，将对江苏省的数据进行细化，分析Y 市的光伏产业的基本情况。

产业规模持续扩大。当前Y 市光伏企业总数为34家，其中下游企业10家。2021上半年（下文截止时间均为2021上半年），实现产值120亿元，同比增长6.2%。光伏相关产品中，鬼片产量超过12亿片，同比增长率为55.2%；电池片生产量为2.82GW，同比增长率为7.5%；硅料产量为6500顿，同比增长10.2%。随着分布式光伏应用基础设施的逐渐完善，光伏市场快速发展，推动了资本向本产业集中，各类项目投资总计超过130亿元。

产业集聚特征显著。在Y 市内不同地区之间的光伏产业分布存在很大的产局，出现了在部分地区集聚的形态。其中开发区、高邮市所占比例最大，分别达到62.3%、25.6%。从产业链角度来看，Y 市区域内光伏企业主要集中在电池片与硅片生产环节，企业数占比超过60%，产值占比则超过80%。

终端应用迅速拓展。根据2020年的数据，Y 市建设运营的10千伏以上电压等级光伏发电站数量为45个，装机总容量超过600MW。同时户用发电并网项目超过9000个，总容量超过220MW，上网消纳率为100%。从基础需求与基础设施的角度来看，至2020年底Y 市新能源汽车超过1.3万辆，在公共服务领域，Y 市公交新能源车占比已达85.6%。作为国家新一轮新能源汽车推广应用示范城市之一，Y 市加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的公共充电网络。根据规划，到2021年底全市充电桩累计将达到3000个。

2 Y 市光伏新能源发展现中存在的不足

区域产业发展环境不成熟。虽然Y 市已经被被国家纳入全国新能源汽车推广应用城市范围，然而却并未制定具有针对性的光伏产业扶持政策体系。与江苏省内的南通、无锡等城市相比，Y 市能够给光伏企业带来的政策支持小得多，因而难以吸引或者培育龙头骨干企业。光伏产业发展是技术与资本融合的产物，而Y 市目前并无相应的规划；对于危废处理、供电保障等，同样缺乏实际的协调机制。当前，Y 市没有建立产业联盟或者行业互助/自治协会，因此缺乏市场分析以及相应的技术培训服务，同样制约了Y 市的光伏产业发展。

地区间协同发展欠缺。由于产业规划与产业政策不到位，Y 市并无明确的光伏产业发展愿景，因而市内的光伏发展并没有形成协同发展的局面。当前，Y 市的光伏企业主要分布在Y 市开发区、高邮市以及宝应县这三个区域。从地区协同发展的角度来看，如果这三个区域能够制定相互配合的产业发展规划，就可以提升整个Y 市的光伏产业发展能力。从实际情况来看，三个区域并没有错位或者协同发展，而是各自为政，因此造成了区域间的同质化。由于招商引资时各个区域均过多关注项目规模，因此必然影响整体的发展质量，尤其是基础环节（充电桩等）薄弱的局面短期难以改变。

产业链内的联动能力不充分。当前，Y 市内的光伏企业主要分布在上游与中游，对于基础服务则投资不足。光伏产业的下游主要为市场提供逆变器、系统集成与部件制造、充电设施敷设等服务。如果这个环节乏力，就会影响光伏能源向社会终端用户的渗透。可以说，Y 市内的产业链联动能力不足，使得本地配套体系未得到培育，对本地应用市场的成长不利。

3 推动Y 市新能源充电桩建设

3.1 推动台区碳排放与碳消纳的总体均衡

2021年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，提出“中国努力争取2060年前实现碳中和”这一宏观目标。推广新能源是实现碳中和的关键途径之一。作为国家战略性新兴产业，江苏省层面制定了光伏产业发展规划，该规划与国家的“碳中和”目标是相适应的。在Y 市也制定了与省级战略相适应的新能源发展规划，通过光伏产业，持续提升地区碳消纳能力，实现可持续发展。

Y 市光伏产业终端应用在迅速发展，说明其需求端是充足的，相应地其碳消纳能力是在不断提升的，然而在敷设新能源充电桩等基础设施过程中会产生相应的碳排放。总体来看，光伏产业的碳消纳量要大于台区碳排放量，因此发展光伏新能源战略是总体可行的。其光伏产业链内的联动能力不足，根源在于新能源充电桩建设数量不够、布局待优化，不能满足用户的新能源充电需求。

3.2 制定与区域情况相宜的新能源充电桩建设规划

光伏产业的可持续发展，离不可一个可持续的市场支撑。然而，当前整个Y 市的光伏产业偏向中上游，下游力量显然不足。尤其是，充电桩缺乏，不能满足市场对新能源快速、便捷以及可持续的需求。因此，Y 市要认真研究国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》，将新能源充电桩建设纳入本市的“十四五”发展规划[2]。

安全是底线，充电桩服务企业应不断推动安全技术升级。在安全性满足的条件下，提升充电桩的布局合理性，为市场用户提供便捷的新能源充电服务。比如，新能源汽车用户有私家车、公共交通工具、运营车辆，为了便于用户便捷地充电，就需要基于“车桩相适，适度超前”的原则布局充电桩：如果是在Y 市区内，充电桩的服务半径应设定为1.0km；其它县市城区，充电桩服务半径则应设定为2.0km。

通过此类布局规划，一方面可减少用户的充电路程消耗，提升其便捷度，从而更多地使用光伏新能源，提升本区域的碳消纳基础能力；另一方面也可以避免充电桩敷设浪费，减少无意义的台区碳排放。

3.3 基于本区域碳容量，规范新能源充电桩运营

2021年，中国提出的两个阶段碳减排奋斗目标（简称“双碳”战略目标）：二氧化碳排放力争于2030年达到峰值，努力争取2060年实现碳中和。“双碳”战略目标为各个地区的基础设施发展预留了时间与空间，即各个地区可以在未来约10年时间内打理发展具有科技含量的基础设施，其中就包括光伏新能源充电桩。对于Y 市而言本区域碳容量是足够的，要放开手脚发展新能源充电桩，从长远角度实现产业优化。

2014年国家电网将新能源充电桩业务放开给市场，此后全国范围内诞生了300多家建设和运营企业。当前布局全国的充电桩企业数量众多，Y 市可从中选择3～4家运营规范的企业重点引进、扶持。同时，制定新能源充电桩运营规范。如，到2021年底Y 市全部小区应该均有新能源充电桩，配建比例不低于20%；老旧小区可将充电桩布局在附近；新建小区应全部预留充电桩，将20%作为小区验收标准。

3.4 推动综合服务平台的构建，监控充电桩碳排放等信息

所有的新能源充电桩建设单位、运营单位，均应在Y 市政府综合服务平台开设数据接口，实现全Y 市“车、桩、网、电”监测统一。基于综合服务平台，用户可以在移动APP 上查询到充电桩位置、充电速度、价格以及是否有空置等信息，以便其快速寻找到合适的充电桩。

综上，通过Y 市政府综合服务平台所搜集的信息，一方面能够对新能源使用详细情况进行分析，从何了解其所达到的碳消纳能力。新能源使用增加，传统能源使用降低，即达到减排目标。另一方面，能够了解各充电桩建设、维护以及使用效率，对该基础设施本身的碳排放量进行动态监控。另外还可对用户新能源充电需求节点变化进行分析，在需求旺盛地区增加充电桩，持续优化充电桩布局。