北理工團隊在電力系統穩定性與交通電氣化領域取得研究成果

　　【儀表網 研發快訊】近日，北京理工大學王兆華教授團隊的研究成果 “Power supply disruptions deter electric vehicle adoption in cities in China”以研究長文(Research article)的形式發表于《自然》雜志子刊《自然·通訊》(Nature Communications)。北京理工大學王兆華教授、王博教授為論文的共同通訊作者，美國馬里蘭大學邱月明教授和北京理工大學鄧娜娜博士后是論文的共同第一作者。合作者還包括來自耶魯大學、美國弗吉尼亞理工大學、中國科學院深圳先進技術研究院等的多位學者。
 

　　隨著“雙碳”戰略持續推進，終端能源電氣化轉型已逐步成為社會各界共識。交通電氣化是全球應對氣候變化、推動綠色低碳發展的重要方面。在以往的研究中，學者們廣泛探討了電池技術的進步和充電樁的部署等對于推動交通電氣化發展的重要性。然而，學術界與政策制定者往往忽視了電力供應穩定性在交通電氣化進程中的基礎性作用，對于電力供應中斷及其對交通電氣化影響的考慮尚不充分。尤其是隨著新能源發電比例的持續上升和極端天氣事件的頻繁發生，電力供應體系的穩定性與可靠性面臨嚴峻挑戰，進而影響我國電氣化進程。
 

　　為此，王兆華教授團隊以交通領域新能源汽車推廣為例，實證研究分析了電力系統穩定性對交通電氣化的影響及其帶來的碳減排收益損失，為優化電力系統管理、增強電網韌性、推動新能源汽車產業健康發展提供科學指導和決策支持。
 

　　研究發現，電力系統穩定性是制約交通領域電氣化的重要因素，電力供應中斷顯著影響了新能源汽車的推廣。具體的，電力供應中斷導致純電動汽車和插電式混動動力汽車的銷量(滯后1到2期)出現了明顯的下降(見表1)。在此基礎上，該研究進一步預測了由于電力供應中斷引起的未來新能源汽車市場份額變動及其對碳減排效益的潛在影響(見圖1)。
 

表1：電力中斷與新能源汽車銷量的回歸結果
 

圖1：碳減排效益損失核算理論框架
 

　　研究進一步深入分析了電力供應中斷對不同類型、不同地理位置及不同經濟水平地區的新能源汽車銷量的影響(見圖2)。結果表明，電力中斷對私家車的采購產生了顯著的負面影響，而對出租車和公務用車的銷售影響不大。這可能是因為租賃車輛的采購決策更多地受到政策導向的影響。此外，北方城市及GDP較低的城市受到電力中斷對電動汽車采購的負面影響更為嚴重，這可能與這些地區對電動汽車的接受程度及電力基礎設施的可靠性有關。
 

圖2：電力供應中斷對新能源汽車購買的異質性影響
 

　　氣候變化及其減緩措施所帶來的電力中斷已成為阻礙低碳電氣化進程的關鍵因素，進而延遲環境、健康及碳減排效益的實現。本研究深入探討了應對這些挑戰的多種措施和策略，包括強化電網韌性建設、對發電能力進行系統性優化、推動智能需求側管理的發展以及廣泛推廣儲能技術等方案。
 

　　該研究工作是國家自然科學基金創新群體項目、國家自然科學基金重點專項項目和教育部哲學社會科學重大研究項目等的階段性工作成果。