中國儲能網(wǎng)訊：可能我們大多數(shù)人還沒有考慮過車網(wǎng)能量交互技術(shù)(V2G)，但可以預(yù)見，V2G 會成為熱點技術(shù)之一。它具有眾多優(yōu)勢，也面臨許多挑戰(zhàn)。
什么是 V2G？V2G 是一種雙向充電技術(shù)，即電網(wǎng)可以為電動汽車 (EV) 電池充電，相反，電動汽車電池也可以反向向電網(wǎng)放電，但放電過程實施起來會很復(fù)雜。當(dāng)有足夠數(shù)量的電動汽車可用時，V2G 就可以在提高電網(wǎng)靈活性方面發(fā)揮作用。
近年來，全世界的電動汽車銷量呈上升趨勢。2023 年，全球電動汽車銷量約為 1400 萬輛。全行業(yè)對這一數(shù)字感到興奮，道路上行駛的電動汽車總量將達(dá)到約 4000 萬輛。顯然，這一趨勢將繼續(xù)增長。隨著電動汽車數(shù)量的增加，電網(wǎng)運營商嗅到了重要的商機(jī)，那就是 V2G 技術(shù)。
車輪上的儲能
對于一個家庭來說，一輛能夠為其供電的電動汽車非常重要，但它并不會引起供電部門的太大興趣。然而，如果有幾百或幾千輛電動汽車聚集在一起，情況就完全不同了。想象一下，V2G 技術(shù)突然能夠擴(kuò)展到兆瓦（兆瓦時）級別的儲能，那么對于電動汽車運營商、第三方聚合商甚至電網(wǎng)運營商都會產(chǎn)生新的應(yīng)用場景。
這類似于為電網(wǎng)提供了一個移動微電網(wǎng)，車輪上的儲能會隨機(jī)地出現(xiàn)在電網(wǎng)上不同的接入點，例如，配備 V2G 的公共停車場所。這些移動的儲能可以對電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)。隨著更多的風(fēng)能和太陽能等可變可再生能源成為主要的電力來源，這一點尤為重要——V2G 技術(shù)可以幫助我們平衡電網(wǎng)，而不是像傳統(tǒng)充電行為一樣，加劇電網(wǎng)的不平衡。
V2G 技術(shù)不僅是提供能量存儲，還可以為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。當(dāng)越來越多的可再生能源接入電網(wǎng)，對輔助電網(wǎng)服務(wù)的需求也在增加，例如頻率支持、電壓支持、擁塞管理和潮流控制，等等。V2G 可以為電網(wǎng)提供綿薄之力，然而，仍需要首先解決一些基礎(chǔ)設(shè)施問題。
五花八門的硬件
在美國，電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施受到專有技術(shù)的困擾。整個行業(yè)尚未解決互操作性問題。公共電動汽車充電過程就是一個例子。汽車制造商 A 生產(chǎn)的電動汽車只能使用其自產(chǎn)的非標(biāo)充電設(shè)施，汽車制造商 B 等生產(chǎn)的電動汽車也是如此，沒有標(biāo)準(zhǔn)的充電接口或硬件。
再說 V2G，當(dāng)前的公共充電設(shè)施中很少能夠進(jìn)行雙向充電。此外，只有少數(shù)電動汽車配備了雙向充電功能，例如福特 F-150 Lightning 或日產(chǎn) Leaf。有趣的是，特斯拉已將此功能納入其 Cybertrucks 中。據(jù)推測，其未來更多車型將采用此功能。
說到特斯拉，他們?nèi)ツ臧l(fā)布了一系列公告，讓 V2G 互操作性成為新聞焦點。他們的第一個公告顯示，他們計劃向全行業(yè)公開其網(wǎng)絡(luò)充電接口的設(shè)計和規(guī)格。接下來，他們將該硬件重新命名為北美充電標(biāo)準(zhǔn) (NACS) 連接器。然后另一份聲明稱，七家汽車制造商已采用 NACS 標(biāo)準(zhǔn)。該組織還在不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在只有少數(shù)北美車廠還沒有加入該組織！
隨后，美國國際汽車工程師學(xué)會 SAE International 發(fā)布了《J3400 技術(shù)信息報告》。報告將 NACS 連接器認(rèn)定為電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)連接器，并將其重新命名為 J3400 連接器。SAE 的報告稱，現(xiàn)在任何北美制造商都可以在其電動汽車和充電站上使用 J3400 連接器。這也得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。汽車制造商已開始為當(dāng)前的電動汽車型號提供適配器，并表示將在 2025 年的電動汽車上使用 J3400 硬件。
棘手的問題
然而我們必須要問的是：從電網(wǎng)角度來看，如何管理和控制 V2G 技術(shù)的使用？如何讓車輛在不同時間充電/放電？聚合的電動汽車電池如何作為單一電源運行？通信協(xié)議又如何？這些只是電網(wǎng)運營商和第三方開發(fā)商提出的一些基本問題。這表明我們多么需要這些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，而標(biāo)準(zhǔn)組織正在努力解決這些問題和其他潛在的問題。
考慮到這一點，我們咨詢了一些行業(yè)專家?！癈harging Ahead” 合作伙伴聯(lián)盟采訪了 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)第 21 委員會的主席 Mark Siira，以了解他對這一復(fù)雜問題的看法。Siira 先生和 21 委員會 一直致力于制定標(biāo)準(zhǔn)化/互操作性標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)對于使電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施更加高效和用戶友好是必不可少的。
Siira 先生表示：“當(dāng)我們審視電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施面臨的問題時，可以明顯看出，互操作性和標(biāo)準(zhǔn)對于促進(jìn)電動汽車行業(yè)和電網(wǎng)的協(xié)同工作越來越重要。標(biāo)準(zhǔn)建立了確保安全性和保證產(chǎn)品可靠性所需的通用術(shù)語和框架。它們還明確了規(guī)格和要求。標(biāo)準(zhǔn)提高了行業(yè)所依賴的設(shè)施的整體質(zhì)量。當(dāng)我們考慮到過去五年電動汽車需求如何迅猛增長以及未來十年電動汽車需求將如何發(fā)展時，這一點尤為重要?！?
他繼續(xù)說道：“隨著標(biāo)準(zhǔn)的制定，電動汽車制造商之間的合作不斷增強(qiáng)。這對于克服電動汽車行業(yè)許多企業(yè)使用的專有技術(shù)非常重要。制定標(biāo)準(zhǔn)化可確保所有未來的電動汽車系統(tǒng)在設(shè)計上相互兼容且可互操作。這些互連標(biāo)準(zhǔn)是汽車和電網(wǎng)協(xié)同工作所必需的。IEEE 標(biāo)準(zhǔn)化組織正在研究幾個關(guān)鍵元素，它們被認(rèn)為是車網(wǎng)互聯(lián)更平滑接口的關(guān)鍵。最成功的標(biāo)準(zhǔn)化項目之一是 J3400 連接器，但這只是一個開始。另一個引起標(biāo)準(zhǔn)界關(guān)注的領(lǐng)域是電動汽車充電廣場?！?
他解釋說：“專有技術(shù)阻礙了快速充電站成為用戶友好的充電基礎(chǔ)設(shè)施。最初，車廠開發(fā)了用于電動汽車充電的專有技術(shù)。當(dāng)充電樁用于在車主的車庫時，這不是問題，但離開了家就成了問題。消費者希望無論去哪里都能有可靠的快速充電站，就像加油站一樣。要做到這一點，需要一種適用于整個充電基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)。從表面上看，充電設(shè)施似乎并不復(fù)雜，但事實并非如此。大型充電站集成了各種各樣的數(shù)字技術(shù)，這些技術(shù)在整個充電站內(nèi)相互交互，并與電網(wǎng)交互，這需要大量的運營協(xié)調(diào)?！?
作為總結(jié)，他說：“用戶友好型充電設(shè)施需要先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)才能實現(xiàn)。首先要監(jiān)視和控制電動汽車充電配置，其中充電預(yù)測至關(guān)重要。許多此類充電站將配備輔助電源，例如電池儲能系統(tǒng)或其他分布式能源系統(tǒng)。它們必須完美地協(xié)同工作，這有助于充電站和電網(wǎng)之間的協(xié)作。隨著電動汽車部署的增加，標(biāo)準(zhǔn)變得如此重要，原因就在于此?！?
促進(jìn)電網(wǎng)穩(wěn)定
毫無疑問，專有技術(shù)是創(chuàng)新的初級階段，可為產(chǎn)品開發(fā)提供穩(wěn)定性，但對于許多技術(shù)而言，發(fā)展到一定程度時，開發(fā)人員和客戶都必須轉(zhuǎn)向互操作性，電動汽車技術(shù)就是如此。我們看到了電動汽車與電網(wǎng)之間的接口正在發(fā)生的變化。
消費者一直在為非標(biāo)準(zhǔn)充電設(shè)施及其硬件而苦苦掙扎。這導(dǎo)致潛在的電動汽車買家只能袖手旁觀，等待結(jié)果。另一個問題是充電樁本身。大多數(shù)充電樁（即 Level 1 和 Level 2）都是單向的，并且僅與特定電動汽車兼容。每個人都需要對兼容硬件達(dá)成共識。這需要電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施具有互操作性和標(biāo)準(zhǔn)化。
IEEE 標(biāo)準(zhǔn)化組織、美國國際汽車工程師學(xué)會、美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織、IEC 等標(biāo)準(zhǔn)組織正在研究這些和其他電動汽車技術(shù)問題。V2G 技術(shù)已經(jīng)可用，并且有可能通過電網(wǎng)輔助服務(wù)為車主帶來巨大的收益，并提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，但互操作性至關(guān)重要。V2G 將為電網(wǎng)帶來急需的靈活性和彈性！
