電動車普及關鍵 充電站布局策略

台灣近年來電動車數量成長相當快速,至2021年3月已有1萬3,000輛小型電動車上路。圖/本報資料照片

文/梁佩芳 工研院綠能與環境研究所組長

全球多數國家為解決燃汽柴油車所帶來空污與排碳環保議題,紛紛透過各種環保政策和財政措施加速推動電動車的使用,如歐盟規定2020年和2021年將分階段限制各車廠產品的最大污染物排放量,在此趨勢下,帶動電動車普及化浪潮洶湧,依據國際能源署(International Energy Agency,IEA)發布的全球電動車展望(Global EV Outlook)統計,2020年全球登記的新電動車約有300萬輛,相比2019年提高逾四成,成長速度驚人。

其中,挪威是全球導入電動車最積極的國家,2020年銷售的小型車將近75%為電動車,而路上行駛的車輛中約有16%為電動車。臺灣近年來電動車數量的成長也相當快速,至2021年3月已有1萬3,000輛小型電動車上路。

依據國際電動車普及率高的區域國家經驗,顯示適當充電站地點成為影響電動車普及與否的重要因素,而適當充電站設置地點需同時考量駕駛行為、充電行為、與電網供電能力。借鏡國際成功經驗,政府應超前部署,配合國土都市規劃,積極規劃最適充電站地點,以滿足解決駕駛旅程焦慮問題與避免低使用閒置、無標準化充電站充斥亂象問題,且應考量電網容量與併網充電管理等配套措施,如此考量使用者行為及供電設置,電動車才能有效的普及。

5月的兩次大停電凸顯了電力規劃管理,防範未然的重要性,因此,面對未來電動車普及化的趨勢,除了強化充電基礎設施建置,隨著充電基礎設施數量增加,其所需的電力逐步提高,也必須正視充電對整體供電系統帶來挑戰。臺灣可借鏡國際先進做法,透過充電行為管理、智慧充電、充電法制化等多管齊下,減緩電動車充電對電網的負荷,並有望成為移動式的儲能設施,為供電穩定盡份心力。

都會區由於住宅密集,電動車導入速度也較為迅速,區域性的供電瓶頸,可能是電動車普及過程首先遭遇的問題。典型的電動車電能補充方式是在住家或辦公地點的停車場以慢速充電樁充電,功率為3~7kW;急需充電的車輛則採用快速充電樁,功率在250kW以上。台電單一饋線的供電能力通常依電壓等級設定為5MW或10MW,若一饋線下有1000具慢充,其中半數同時充電的電力需求將達1.5~3.5MW,都會供電吃緊的區域顯然不易負荷。

面對充電併網挑戰,各國都提出充電行為管理的解方,以美國為例,加州三大電業提供住宅用戶電動車充電時間電價,促使用戶在離峰時段充電;日本、英國、法國、澳洲則展開智慧充電示範計畫,讓電動車充電可受遠端管理,以配合電網運轉,甚至進而把智慧充電導入電力市場。

此外,智慧充電亦是解決充電併網壅塞的方法,所謂智慧充電是透過預測、排程與即時評估,整合電動車充電與電網的運作,智慧充電控制充電功率及時間,並可依據不同的參數進行優化,例如最佳充電費率、契約容量管理,甚至於進行放電,協助穩定電網運轉,也就是所謂車對網(Vehicle to Grid, V2G)的支援。

而法規的制定與落實對於電動車的應用至為重要,為了加速電動車與電網的運作整合,如英國2018年通過自動與電動車法(Automated and Electric Vehicles Act 2018, AEV Act),要求所有充電樁必須具有智慧充電功能。2019年英國政府進一步發布電動車智慧充電報告(Electric Vehicle Smart Charging),提出電動車充電的長期解決方案需求,以及如何妥善運用充電數據,確保電網規劃符合未來所需。

電動車的大量使用是未來的趨勢,因應電動車充電對於整體電力系統所帶來的負擔,在法規制度、基礎設施、技術研發與營運管理上皆須投入額外的資源,並進行縝密的全面規劃,才能夠普及化其發展。隨著再生能源滲透率持續提升,面對再生能源供電間歇特性,未來電網運轉將面對全新的情境,電動車相當於移動式的儲能資源,在妥善的設計管理下,也能夠協助電網運行得更加穩定可靠。

近年來國際各國紛紛宣示2050淨零碳排願景,再生能源佔比提升與電動車普及使用成為必然選項,歐盟與美國也即將開徵邊境碳稅措施,政府應積極超前規劃最佳充電站地點與充電併網容量規劃與智慧充電管理,讓我國在經濟與環保議題上取得最佳平衡戰略高度,維持與提升我國產業國際競爭力。

>>訂閱名家評論周報,關心全球財經大小事

延伸閱讀