中國儲能網(wǎng)訊:新能源汽車保有量持續(xù)提升,新型電力系統(tǒng)需要全方位考慮其與電力系統(tǒng)融合發(fā)展的問題。
V2G(Vehicle to Grid,電動汽車入網(wǎng))技術旨在達成新能源汽車和電網(wǎng)的雙向奔赴,被認為是構(gòu)建新型智慧電力系統(tǒng)的重要支撐。清華大學新能源動力系統(tǒng)課題組測算,V2G技術在中國新型電力系統(tǒng)中是成本低、規(guī)模大、安全性好的分布式儲能系統(tǒng)。
2023年12月,國家發(fā)改委等四部委印發(fā)《關于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》指出,到2030年,車網(wǎng)互動要實現(xiàn)規(guī)模化應用,新能源汽車成為電化學儲能的重要組成部分,形成千萬千瓦級調(diào)節(jié)能力。
政策推動下,V2G或進入快速發(fā)展期。但短期來看,V2G規(guī)模化商用仍面臨多重挑戰(zhàn)。
V2G有望創(chuàng)造雙贏局面
理論而言,V2G推動車網(wǎng)之間的有效互動,對于電網(wǎng)和電動汽車用戶而言是一種雙贏局面。
一方面,V2G應用場景下,電動汽車可以參與電網(wǎng)實時調(diào)控與調(diào)峰輔助服務,保障有限配電網(wǎng)容量的充電需求,提高電力系統(tǒng)的運行效率和調(diào)節(jié)能力,減少電網(wǎng)端充電負荷。
例如在削峰填谷環(huán)節(jié),V2G效果明顯。據(jù)悉在住宅區(qū)場景中,當10%的電動汽車參與V2G 時,削峰填谷效果與50%的電動汽車參與有序充電(V1G)的效果相當,且本地配變無須增容。
而且,V2G充電樁作為儲能設備使用,成本遠低于獨立儲能。財通證券數(shù)據(jù)顯示,V2G充電樁的成本約為相同功率的獨立儲能的1/5。
另一方面,電動汽車作為儲能設備,用戶可以通過 V2G向電網(wǎng)售電的方式獲得額外收益。相較于其他電力儲能方式,V2G場景下萬輛至千萬輛的規(guī)?;妱悠嚳商峁┑墓β士蛇_MW至GW級以上,持續(xù)放電時間為小時級,調(diào)峰響應速度能夠達到毫秒級,兼具能量型和功率型儲能優(yōu)勢。
據(jù)悉,安徽合肥的某雙向充放電站,一輛電動汽車1.5小時內(nèi)可以向電網(wǎng)供電近30度,獲取30元的收益。
蔚來2023年發(fā)布了20kW V2G充電樁,一臺搭載75kWh電池包的蔚來純電汽車,在峰時向電網(wǎng)輸出75度電,按照家用電峰谷價差約0.3元計,車主可賺取22.5元。
V2G商用仍面臨多重挑戰(zhàn)
目前來看,車、樁、網(wǎng)在V2G推行的過程中,還面臨電池循環(huán)次數(shù)透支、充電樁改造成本高、電力交易市場不成熟、車網(wǎng)平衡難等問題。
首先是電動車用戶普遍關注的電池壽命問題。
V2G對于電動汽車而言,電池充放電次數(shù)增帶來的電池壽命損耗問題近在眼前。美國夏威夷自然能源研究所研究表明,在恒定功率下,V2G會顯著降低電池壽命至5年甚至以下。
這直接影響電動車用戶對V2G的參與度。中國汽車工程學會聯(lián)合其他研究機構(gòu)共同開展的《促進中國電動汽車與電網(wǎng)協(xié)調(diào)互動的政策研究:基于用戶意愿的車網(wǎng)互動調(diào)研與建議》項目研究成果顯示,電動汽車用戶參與V2G顧慮因素中,“影響電池壽命”以46.32%的占比排名第一。
其次,V2G充電樁作為車網(wǎng)互動的關鍵連接器,面臨高成本等制約。
2020年4月,國家電網(wǎng)有限公司華北分部首次將車網(wǎng)互動(V2G)充電樁資源正式納入華北電力調(diào)峰輔助服務市場并正式結(jié)算。目前,國內(nèi)V2G充電樁已展現(xiàn)了參與電網(wǎng)輔助的能力。但有數(shù)字能源企業(yè)相關負責人對第一財經(jīng)表示,V2G充電樁仍面臨高成本制約?!癡2G充電樁要有雙向充電功能,再加上現(xiàn)在普及率不高,需要投入大量資金?!绷碛袕氖鲁潆姌缎袠I(yè)研究的業(yè)內(nèi)人士表示,由于電動車用戶對V2G的認知度仍待提升,目前V2G充電樁的利用率并不高。
第三,V2G商業(yè)模式仍在探索中。
據(jù)上述相關負責人介紹,電動汽車已經(jīng)具備參與電網(wǎng)互動的市場條件,通過聚合充電樁初步形成了參與電力調(diào)峰、需求響應、綠電交易等盈利機制。
但商業(yè)模式的確立是V2G大規(guī)模落地的基礎。清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院能源工程應用技術研究室主任趙東元此前曾表示,商業(yè)模式?jīng)Q定了V2G能否真正實現(xiàn)?!霸谔摂M電廠機制、需求側(cè)響應、分布式交易等商業(yè)模式能夠成立,且激發(fā)車主參與意愿的情況下,V2G是可行的。”
上述最新發(fā)布的《關于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》也提出,要優(yōu)化完善配套電價和市場機制,建立健全車網(wǎng)互動資源聚合參與需求側(cè)管理以及市場交易機制,探索各類充換電設施作為靈活性資源聚合參與現(xiàn)貨市場、綠證交易、碳交易的實施路徑。
最后,車網(wǎng)平衡尚難保證。
我國龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)有助于V2G技術的推廣,但當前未成體系的零散電動汽車電源無序釋放將對電網(wǎng)帶來沖擊,電網(wǎng)適應性仍需提升。
有業(yè)內(nèi)人士對第一財經(jīng)表示,實現(xiàn)車輛放電與電網(wǎng)需求之間的平衡是一個大課題,目前并不能完全保證。
“這(保證車輛放電和電網(wǎng)用電平衡)是要電網(wǎng)形成大的虛擬平臺、控制平臺,和國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等電網(wǎng)企業(yè)的調(diào)度平臺結(jié)合之后,才可能有結(jié)果?!鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士表示,單純的任何一端都實現(xiàn)不了,電網(wǎng)端和設備端的結(jié)合是必然的。
比如在電網(wǎng)端,國家電網(wǎng)需將主配網(wǎng)與柔性負荷、分布式發(fā)電、分布式儲能等用戶側(cè)智能設備進行連接,建立面向用戶的智慧能源控制與服務體系,才能逐步實現(xiàn)設備與電網(wǎng)的良性互動,滿足削峰填谷、清潔能源消耗等電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求。
為了更好的把控電動車放電量與電網(wǎng)需求量的供需關系,V2G還要求電網(wǎng)能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)缺電情況,及時發(fā)布響應請求,也需要電網(wǎng)進行智能化升級改造。
在設備端,能鏈智電(NAAS.O)副總裁于翔此前稱,可以將現(xiàn)有的充電站改造成充儲V2G甚至是光儲充V2G一體化的場站。未來的儲能通過虛擬電廠和整個大電網(wǎng)連接,通過這些儲能節(jié)點為電網(wǎng)進行負荷調(diào)峰、負荷需求響應,甚至作為未來一個主力電源點,為整個大電網(wǎng)送電。




