中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：車網(wǎng)融合互動(dòng)具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢?duì)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。新能源汽車作為可控負(fù)荷和移動(dòng)儲(chǔ)能，通過車網(wǎng)互動(dòng)智能有序充電、雙向充放電，促進(jìn)電網(wǎng)供需平衡和新能源消納，為新型電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行提供重要支撐。隨著碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的深入推進(jìn)，我國(guó)新能源汽車規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，需要充分發(fā)揮新能源汽車的儲(chǔ)能調(diào)節(jié)作用，構(gòu)建車網(wǎng)信息流、能量流雙向互動(dòng)體系，大力推進(jìn)車網(wǎng)融合互動(dòng)，支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
車網(wǎng)融合互動(dòng)是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要途徑
近年來，我國(guó)深入實(shí)施發(fā)展新能源汽車國(guó)家戰(zhàn)略，大力推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，培育車網(wǎng)融合互動(dòng)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展為車網(wǎng)互動(dòng)大規(guī)模應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。經(jīng)過十余年的培育和發(fā)展，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了顯著成績(jī)，技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)業(yè)規(guī)模均處于世界領(lǐng)先地位。新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)9年位居世界第一，2023年分別達(dá)到958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長(zhǎng)35.8%和37.9%，市場(chǎng)滲透率達(dá)到31.6%。新能源汽車保有量超過2000萬輛，占全國(guó)汽車總保有量的6%。建成世界規(guī)模最大的充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在運(yùn)充電樁達(dá)到859.6萬臺(tái)，車樁比為2.37：1，形成了較好的車網(wǎng)互動(dòng)發(fā)展基礎(chǔ)。
車網(wǎng)互動(dòng)成為新型電力系統(tǒng)大規(guī)模高比例新能源消納的重要手段。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為主的新能源將逐步取代傳統(tǒng)火電成為電能供應(yīng)的主體，電力系統(tǒng)電力電量時(shí)空平衡和安全穩(wěn)定運(yùn)行難度將日益加大，對(duì)高效靈活調(diào)節(jié)資源需求不斷增加。新能源汽車作為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)能資源，可在新能源出力高峰時(shí)充電、在用電高峰時(shí)段放電返送電網(wǎng)，促進(jìn)新能源消納和電力平衡。未來，我國(guó)新能源汽車規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)，車網(wǎng)互動(dòng)能力不斷增強(qiáng)，成為新型電力系統(tǒng)不可或缺的儲(chǔ)能資源。預(yù)計(jì)到2030年、2060年，我國(guó)新能源汽車保有量將分別達(dá)到1億輛、3億輛，每輛車按100千瓦時(shí)電量計(jì)算，假設(shè)30%參與互動(dòng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)能力將超過30億千瓦時(shí)、90億千瓦時(shí)，相當(dāng)于全社會(huì)日平均用電量的10%和20%。
車網(wǎng)互動(dòng)成為新型電力系統(tǒng)調(diào)峰的有效方式。新能源汽車快速發(fā)展已對(duì)用電負(fù)荷特性產(chǎn)生影響。國(guó)家電網(wǎng)公司公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年最大充電負(fù)荷達(dá)到1844萬千瓦，占同時(shí)刻全部用電負(fù)荷的2.96%。未來，隨著新能源汽車規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大、單車電池容量和功率的不斷提高，充電負(fù)荷將不斷攀高，擠占配電網(wǎng)可用容量，導(dǎo)致用電負(fù)荷“峰上加峰”，供電壓力加大。預(yù)計(jì)到2030年，最大充電負(fù)荷將達(dá)到1.5億千瓦左右，占全部用電負(fù)荷的10%。因此，需要加快推進(jìn)新能源汽車有序充電，通過車網(wǎng)互動(dòng)緩解供電壓力，減少電網(wǎng)擴(kuò)容升級(jí)成本，提升新型電力系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性。
推進(jìn)車網(wǎng)融合互動(dòng)還面臨多重挑戰(zhàn)
我國(guó)已在新能源汽車有序充電、聚合參與電力輔助服務(wù)和需求響應(yīng)等方面做了大量探索與實(shí)踐，但整體規(guī)模較小，應(yīng)用場(chǎng)景尚不成熟。未來，面對(duì)新能源汽車數(shù)量持續(xù)擴(kuò)張，推進(jìn)大規(guī)模車網(wǎng)融合互動(dòng)，亟需解決技術(shù)、市場(chǎng)和標(biāo)準(zhǔn)等方面問題。
充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)亟需加快。充電基礎(chǔ)設(shè)施是新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的關(guān)鍵支撐。近年來，我國(guó)大力推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但新能源汽車數(shù)量快速增長(zhǎng)，車樁比仍然較低，很多用戶仍面臨充電難的問題。未來我國(guó)新能源汽車進(jìn)入加速發(fā)展階段，充電需求不斷增加。同時(shí)，推廣車網(wǎng)互動(dòng)，車輛在居住區(qū)和辦公區(qū)都要與電網(wǎng)相聯(lián)，充電基礎(chǔ)設(shè)施將面臨較大缺口。充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要發(fā)改、能源、交通、城建等政府部門以及電網(wǎng)、整車、充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)商等企業(yè)相關(guān)各方協(xié)同推進(jìn)，但目前相關(guān)協(xié)同規(guī)劃和工作機(jī)制還不健全，制約了充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度。
價(jià)格與市場(chǎng)機(jī)制尚不健全。當(dāng)前，新能源汽車充放電峰谷分時(shí)電價(jià)機(jī)制還不完善，新能源汽車和充換電場(chǎng)站聚合參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易機(jī)制還不健全，車網(wǎng)互動(dòng)的商業(yè)模式尚不成熟。全國(guó)有25個(gè)省（區(qū)、市）出臺(tái)充電峰谷電價(jià)，但部分地區(qū)的充電峰谷電價(jià)在時(shí)段和價(jià)差設(shè)置上仍較為粗放，對(duì)新能源有序充電、V2G參與削峰填谷引導(dǎo)力不足，峰谷差獲利難以彌補(bǔ)新能源汽車動(dòng)力電池折舊成本，新能源汽車用戶參與意愿不強(qiáng)。
關(guān)鍵技術(shù)亟需進(jìn)一步突破。在電池技術(shù)方面，目前新能源汽車常用的三元鋰電池充放電循環(huán)壽命達(dá)到2000—3000次，而大部分私家車用戶出行所需電池循環(huán)壽命僅為500—600次，現(xiàn)有動(dòng)力電池技術(shù)已具備車網(wǎng)互動(dòng)應(yīng)用潛力，但要推進(jìn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，仍需加大對(duì)高安全、低成本、長(zhǎng)壽命的新型電池技術(shù)的研發(fā)力度，進(jìn)一步提高車網(wǎng)互動(dòng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在互動(dòng)技術(shù)方面，新能源汽車動(dòng)力電池總量大，但單臺(tái)車輛電池容量小且極為分散，與固定式電化學(xué)儲(chǔ)能電站相比，組織協(xié)調(diào)聚合難度較大，新能源汽車負(fù)荷聚合、調(diào)控和交互等技術(shù)有待進(jìn)一步突破。
標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)亟待加強(qiáng)。車網(wǎng)互動(dòng)涉及整車、電池、充電設(shè)施、電網(wǎng)等多方技術(shù)協(xié)同，目前我國(guó)尚缺乏覆蓋新能源汽車、充換電設(shè)施、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等“車—樁—網(wǎng)”關(guān)鍵環(huán)節(jié)的車網(wǎng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系，大量車網(wǎng)互動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)處于空白狀態(tài)。例如，現(xiàn)有車—樁通訊協(xié)議不能有效支持車網(wǎng)互動(dòng)的規(guī)?；瘧?yīng)用，交流充電接口不具備數(shù)字化通信能力，車輛“預(yù)約充電”和“休眠喚醒”等有序充放電的必備功能尚未納入車輛強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，制約了車網(wǎng)互動(dòng)的規(guī)?；茝V。
多措并舉推進(jìn)車網(wǎng)互動(dòng)發(fā)展
車網(wǎng)互動(dòng)已成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。需要加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，健全政策機(jī)制，加快科技創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)研制、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進(jìn)大規(guī)模新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
一是加強(qiáng)車網(wǎng)互動(dòng)體系的統(tǒng)籌規(guī)劃。加強(qiáng)發(fā)改、能源、交通、城建等部門協(xié)同力度，制定推動(dòng)車網(wǎng)融合互動(dòng)總體規(guī)劃，統(tǒng)籌車網(wǎng)互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)，提升充電基礎(chǔ)設(shè)施能力，提高充換電設(shè)施互動(dòng)水平，強(qiáng)化電網(wǎng)支撐保障能力。積極開展試點(diǎn)示范，在長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀等條件相對(duì)成熟地區(qū)開展車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)?；圏c(diǎn)工作，探索開展商業(yè)合作與服務(wù)模式創(chuàng)新，形成可復(fù)制、可推廣的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。
二是健全車網(wǎng)互動(dòng)政策和市場(chǎng)機(jī)制。加快完善新能源汽車充放電峰谷分時(shí)電價(jià)政策，優(yōu)化峰谷時(shí)段劃分、拉大峰谷價(jià)差，激勵(lì)新能源汽車參與電網(wǎng)互動(dòng)。建立健全新能源汽車和充電場(chǎng)站聚合參與需求響應(yīng)和電力交易機(jī)制，豐富市場(chǎng)交易品種，提高車網(wǎng)互動(dòng)頻次和規(guī)模。加大對(duì)有序充電、V2G、光儲(chǔ)充一體化等示范類設(shè)施的補(bǔ)貼力度，鼓勵(lì)存量車輛和充電設(shè)施通過升級(jí)改造提升互動(dòng)能力。加強(qiáng)園區(qū)、樓宇建筑、家庭住宅的新能源汽車雙向充放電模式示范，不斷推動(dòng)車樁網(wǎng)互動(dòng)商業(yè)模式創(chuàng)新，提高用戶、充電站和電網(wǎng)積極性。
三是協(xié)同推進(jìn)車網(wǎng)互動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。組織業(yè)內(nèi)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及高校，加強(qiáng)聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)，加快突破高能量密度、高安全、低成本電池技術(shù)，加強(qiáng)抗低溫、熱穩(wěn)定性、系統(tǒng)集成等技術(shù)研發(fā)，提升新能源汽車儲(chǔ)能安全性、經(jīng)濟(jì)性。加強(qiáng)對(duì)新能源汽車負(fù)荷聚合調(diào)控、車樁交互控制、充放電消防及信息安全等車網(wǎng)互動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加快推進(jìn)試點(diǎn)示范和推廣應(yīng)用。
四是加快車網(wǎng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。完善新能源汽車有序充電標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)充電樁功率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)、車樁通信、車輛充電喚醒、功率調(diào)節(jié)響應(yīng)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂，將有序充電功能納入充電基礎(chǔ)設(shè)施和新能源汽車強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步建立健全新能源汽車充放電標(biāo)準(zhǔn)體系，研究制訂新能源汽車充放電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、充放電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、充放電信息交互標(biāo)準(zhǔn)、參與需求響應(yīng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，形成覆蓋車、樁、網(wǎng)、平臺(tái)各環(huán)節(jié)完整標(biāo)準(zhǔn)體系。
（趙勇系中國(guó)華能能源院院長(zhǎng)、碳中和研究所所長(zhǎng)（兼）；邱波、張春雷均為中國(guó)華能能源院碳中和研究所高級(jí)工程師）
