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車網互動有助于破解新能源汽車充電設施的發展瓶頸,此次規模化應用試點的開展,有望探索車網互動商業化落地的經驗和機制,助推車網互動進入落地新階段。
為支撐新型能源體系和新型電力系統構建,促進新能源汽車與電網融合互動,4月2日,國家發改委和國家能源局等4部委聯合印發了《關于公布首批車網互動規模化應用試點的通知》(以下簡稱《通知》),確定了上海市、常州市、合肥市、淮北市、廣州市、深圳市、海口市、重慶市、昆明市9個車網互動規模化應用試點城市,以及北京市基于新型儲能的V2G車網互動協同調控試點項目、無錫市“源網荷儲”全要素協同車網互動綜合試點項目、車網多能低碳融合V2G試點項目、“交能融合”虛擬電廠有序調控規模化車網互動試點項目等30個試點項目。
業內人士表示,車網互動有助于破解新能源汽車充電設施的發展瓶頸,此次規模化應用試點的開展,有望探索車網互動商業化落地的經驗和機制,助推車網互動進入落地新階段。
國內應用和實踐步伐不斷加快
事實上,就在《通知》發布的前幾天,南方電網啟動了全國最大規模的車網互動,廣東、廣西、云南、貴州、海南5省區的63個城市同時開展,共有10萬多輛次新能源汽車參與,互動的電量達到50萬度,這是國內首次開展跨省的車網互動。南方電網公司市場總監李敏虹表示,此次互動通過反向向電網放電、智能有序充電和邀約填谷充電多種場景,充分驗證了車網互動在技術應用、商業模式、業態創新等方面的可行性,為未來以城市為主體,規模化、可持續發展車網互動,推廣新能源汽車雙向充放電提供了示范樣本。
據悉,車網互動允許電動車在不使用時將車載電池的電能銷售給電網,或根據電價調整充電速度,比起有序充電是更卓越的能源管理方案。通過將新能源汽車與供電網絡相連接,構建起信息流與能量流的雙向互動體系,車網互動不僅有助于減輕新能源汽車無序充電對電網的沖擊,還能有效調整用電負荷、提升電能質量,并促進可再生能源的消納,一直以來都是新能源汽車和能源產業的重點研究和探索領域之一。
另一方面,由于我國電動車保有量的迅速擴大,車網互動領域的探索和研究也面臨著緊迫性和必要性。麥肯錫此前的定量分析指出,當德國電動汽車滲透率超過25%后,本地高峰負荷將激增30%。在印度的布魯金斯學會預測,到2030年,電動汽車充電負荷可能將占到全網高峰負荷的28%-50%,對電網的穩定運行構成了嚴峻挑戰。電動汽車保有量的持續攀升,再加上電動車主充電行為的不確定性,為配電網的調度和管理帶來了重重困難。現有配電網絡資源緊張,增容工作困難重重且成本效益不高,這使得電動車規模化充電需求下的配電網運營挑戰更加嚴峻。
基于此,國內城市和電力系統等不得不加快開展車網互動特別是V2G技術的應用實踐步伐。例如深圳已建成充電設施33萬個,車網互動示范站137座,可調節電力超40萬千瓦。新勢力車企的代表之一——蔚來也加大布局,通過5G與虛擬電廠技術,實現換電站秒級響應調控,在合肥項目中融合“5G+量子”技術,縮短調控時間,提升安全與可靠性。
潛力巨大,亦挑戰重重
業內專家普遍認為,背靠著全球最大的電動汽車市場,我國的車網互動存在較大發展空間與潛力。有測算指出,到2030年,預計全國新能源汽車保有量將達到1億輛,倘若其中40%的新能源汽車參與有序充電,那么最大可提供5600萬千瓦的調節能力;而若10%的新能源汽車采用V2G技術,就能最大提供8600萬千瓦的調節能力。
從運營效果來看,有序充電雖然能降低系統過載的風險,但其負荷曲線仍然不夠平滑,峰值靠近過載線。相比之下,V2G在安全性和經濟性方面就能表現出更強的優勢。而站在車主的角度考慮,假設擁有一輛70度電的純電動汽車,續航里程為600公里。日常使用的每天通勤距離為30-60公里,那么每日僅消耗5-10度電。如果車主將這5-10度電售出,以峰時電價1元/kWh和谷時電價3元/kWh計算,每次可獲得約35元的收益。長期來看,如果車主能夠進行1000次換電,那么將累計獲利5萬元;若達到2000次換電,則可獲利7萬元。
當然,不可否認的是,目前我國車網互動也仍面臨著多方面的挑戰。首先,我國現行新能源汽車和充電設施標準均未對V2G功能做出有效規范,現有電力并網與計量等標準也尚未考慮具備V2G功能車輛和設備的應用需求,V2G聚合參與電力交易的相關數據交互、運行調控、信息安全等標準體系仍有待建立健全。據了解,當前已開展的V2G試點示范大多仍是由企業采用私有協議實施。
其次,終端用戶峰谷電價機制尚不健全。由于部分地區缺乏居民和工商業的峰谷電價制度,加之充電服務費和轉供電加價的影響,導致峰谷電價難以有效傳導。在參與電力需求響應、輔助服務市場方面,存在參與頻次偏低、區域較少、部分設施缺乏有效計量手段等問題,目前大多情況下只能通過向物業單位放電進行峰谷價差套利,收益模式較為單一,不足以覆蓋V2G樁的投資和運行維護成本。
再次,電網企業擁有高信息安全的要求。在當前情況下,電網企業的信息安全要求較為嚴格,而開放程度則相對不足,這在一定程度上限制了規模化電動車靈活資源參與快速響應的輔助服務。在電網系統看來,單臺新能源汽車面臨放電功率低、放電量較小,且存在分布分散、難以調度管理等問題,與抽水蓄能、大規模電化學儲能等儲能方式相比,新能源汽車作為儲能單元效率偏低。
?示范引領,加大推廣力度
“現階段,車網互動已有了一些實踐應用,但仍需要在核心技術、標準體系、市場機制等方面進行突破,尤其是電動汽車向電網放電(即V2G)的商業化落地。”特來電副總裁龔成明在接受媒體采訪時表示,通過組織車網互動規模化應用試點,有助于突破車網互動的關鍵問題,推動車網互動向規模化、規范化、商業化可持續發展,形成相關的政策和標準體系,為未來大規模電動汽車參與電網互動提供經驗。
在開展試點工作的過程中,行業專家建議,技術創新是車網互動持續發展的驅動力,尤其是V2G技術與自動駕駛技術的融合將成為加速高智能發展的關鍵方向。因此在標準制定方面,應推動充放電設備、并網技術、信息交互等領域的技術標準制定,確保多方設備、系統的互聯互通。同時,標準體系應緊跟技術創新步伐,提前為未來的新型電池技術、智能充電設施等提供適配標準,提升行業的整體技術協調性。
同時,各市場主體應探索多元化的商業模式,可通過參與調頻市場、備用市場等多種電力服務,來提升車主的收益空間。專家強調,在利益分配方面,應進一步明確各市場主體的收益結構,建立透明、公正的結算機制。電網企業應通過優化電價機制,確保車主獲得可觀的回報,從而調動更多車主的參與積極性,推動行業的可持續發展。
此外,由于公眾對車網互動技術的認知度和參與度也會影響市場推廣的效果。為此,汽車、電網和互聯網企業等可嘗試通過面向消費者推出一些創新互動平臺,例如綠色積分、勛章標簽等,來激發新能源車主的興趣,如果參與能夠兌換服務或商品,就可增強活動的互動性與吸引力。
“此次試點是車網互動邁向規模化應用的關鍵一步。”中國電力企業聯合會副秘書長、電動交通與儲能分會會長劉永東表示,通過聚合分散的充放電資源,車網互動將推動交通與能源產業的深度協同,為“雙碳”目標下的新型電力系統建設提供低成本、高效率的解決方案,實現電網安全、用戶收益與綠色轉型的多方共贏。
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