Page 15 - 电力与能源2024年第五期

杨 磊，等：面向电动汽车充电运营商的动态阶梯过网费策略研究 547

成 本 ；AF—— 年 转 化 因 子 ；n hy—— 年 小 时 数 ， 所不同 ［17-18］ ，为准确展示三段式阶梯定价所对应

n hy = 8 760 h。 的用户群体，本文将电动汽车用户分为三类，即低
此处，将额外加固成本差额除以年转化因子 价格弹性用户、中等价格弹性用户和高价格弹性
及年小时数，即可计算出当年每小时所分摊的加 用户，具体定义如下。
固成本差额现值。 （1）将每日有长途通行需求的用户定义为低
年转化因子 AF 可表示为 价格弹性用户。这些用户的电动汽车通常是公司

[(1 -(1 + r p ) -N yC，i，t ) ] 车辆、出租车或旅游车等高频率使用车辆。这部
AF = （2）
r p 分用户使用电动汽车的目的是提供额外的交通服
式中 r p——定期资本成本率； N yC，i，t——配电网 i 务和创造效益。理论上，他们对充电时间的要求

在第 t 小时的当前状态至达到满载所需要的时间 较为严格，对价格信号的变化响应较大，但对价格
（以年为单位）。
信号本身不敏感。
N yC，i，t 可表示为 （2）将通行距离中等的用户定义为中等价格

lg C i，t - lg D C，i，t
N yC，i，t = （3） 弹性用户。这部分用户使用电动汽车的目的是休
lg(1 + dr )
闲、通勤或轻度商务。他们对充电价格的敏感度
式中 C i，t——配 电 网 i 在 第 t 小 时 的 实 际 容 量 ；
取决于后续不确定的需求。相应地，他们对充电
D C，i，t——配电网 i在第 t小时的当前负荷； dr——长
时间的要求一般，对价格信号的响应程度居中，对
期负荷增长率。
价格信号的敏感度也一般。
额外网络加固成本 ARC 可表示为
（3）将通行距离较短的用户定义为高价格弹
RC i
ARC = （4） 性用户。这部分用户使用电动汽车的目的是休闲
(1 + d ) N yC，i，t
式中 RC i——配电网 i 的升级改造成本；d—— 和短途通勤。他们的汽车使用频率较低，可用充

贴现率。 电时间范围较大，对价格信号的敏感度较高。
当配电公司预测未来一天的时序负荷时，可 基于以上 3 种定义及拉姆齐定价法，在设计
通过以上公式计算出每小时的动态过网费。此处 阶梯过网费过程中，应对高价格弹性用户征收高
所获得的每小时动态过网费可动态展现配电网的 于电网投资边际成本的价格，对低价格弹性用户
使用情况，从而使配电公司可以将未来网络升级 征收低于该成本的价格。因此，如何将价格弹性
的成本信号传递给用户。 反映至过网费中是一个亟待解决的问题。为了解
2.3 阶梯过网费模型设计 决这一问题，本文引入电池充电电量百分比 SOC
针对充电运营商，仅依靠动态过网费可能存 作为阶梯过网费的判定基础。根据文献［19］中汽

在社会公平性问题。因此，在以上动态过网费的 车单次充电 SOC 的变化，并假设用户均可以理性
基础上，结合阶梯定价策略，认平衡用户的社会公 保 护 电 动 汽 车 锂 电 池（ 即 充 电 停 止 时
平性，提升整体能源利用效率，弥补单一使用动态 SOC≤ 90%），可 以 定 义 ：充 电 起 始 SOC ≤ 30%
过网费的不足。参考国家电力阶梯定价策略，并 的用户（约占充电用户总量的 15%）为高价格弹
为了减少用户理解成本，本文提出了采用三段式 性用户；充电起始 30% < SOC ≤ 65% 的用户为
征收的阶梯过网费定价方法 ［16］ 。 中等弹性用户（约占充电用户总量的 37%）；充电

在我国传统电力的三段式征收中，第一段电 起始 SOC > 65% 的用户为低弹性用户（约占充
量被定义为低收入家庭保障电量；第二段电量被 电用户总量的 48%）。
定义为中等及中高收入家庭的基本需求电量；超 此外，本文参考上海市居民阶梯电价三档价
出第二段电量范围外的用电量归类至第三段。与 格差异率设计阶梯过网费价格差异率。上海市居
传统电力用户相比，电动汽车用户的用电特点有 民阶梯电价的三档价格差异率为 1.00∶1.10∶1.58，