电动汽车与电网实现“双向奔赴”

碳碳实时 2024-09-13 21:51:01

近日,国家发展改革委办公厅等四部门发布《关于推动车网互动规模化应用试点工作的通知》提出,按照“创新引导、先行先试”的原则,全面推广新能源汽车有序充电,扩大双向充放电(V2G)项目规模,丰富车网互动应用场景,以城市为主体完善规模化、可持续的车网互动政策机制,以V2G项目为主体探索技术先进、模式清晰、可复制推广的商业模式,力争以市场化机制引导车网互动规模化发展。

V2G(Vehicle-to-Grid)技术,一种新兴的能源管理技术,意指电动汽车给电网送电。将电动汽车(EV)与电网相连接,实现双向的能量交流。当电网负荷过高时,由电动汽车储能源向电网馈电;而当电网负荷低时,用来存储电网过剩的发电量,避免造成浪费,还可实现能量的双向流动。通过这种方式,电动汽车用户可以在电价低时,从电网买电,电网电价高时向电网售电。

对于车网互动规模化应用V2G项目的申报,《通知》要求各省推荐试点城市,共选取不少于5个城市及不少于50个V2G项目列入试点范围。参与试点的地区应全面执行充电峰谷分时电价,力争年度充电电量60%以上集中在低谷时段,其中通过私人桩充电的电量80%以上集中在低谷时段。参与试点的V2G项目放电总功率原则上不低于500千瓦,年度放电量不低于10万千瓦时,西部地区可适当降低。

V2G技术由来已久,为何现在才试点?过去新能源车认可度低,如今我国成为全球新能源车销售第一大国。今年1-8月产销量超700万辆,天时地利人和齐聚,为V2G技术的发展与应用筑牢了根基。

早在2021年,中国科学院院士欧阳明高便作了题为《车网互动(V2G)技术潜力与实施可行性》的主旨报告,提出V2G的技术潜力与实施可行性。他提出我国V2G技术发展路线可以采取“三步走”策略:

第一步:2021—2025年

加快完善智能有序充电相关标准,完善配套政策机制和建设运营模式,实现重点区域应用和参与电力交易的试点。

第二步:2026年—2030年

智能有序充电成为主流建设运营模式,电网对大功率快充场站和社区充电桩接入能力显著提升,电动汽车消纳绿电比例大幅提升。

第三步:2031年—2035年

智能有序充电模式实现对大功率公共快充场站、自建专用场站以及社区和单位充电桩的全面覆盖,实现高比例错峰充电与消纳绿电。

当前我国V2G技术的发展正处于欧阳明高院所提及的第一步阶段,我们可以清晰地看到,V2G技术在北京、上海、广州、深圳等城市呈现出遍地开花之势,具体如下表所示。

而V2G项目试点实际上能够找出当前车网互动应用中的一些技术与应用的弊端。核心要点在于对电动汽车的出行特征及充电特征了如指掌,如此才能更好地预测电网何时可提供可再生能源,从而错开人们需要使用电能驾驶汽车的时间与电网需要补充电能的时间,分别满足供需双方的要求。

这一过程对电力监测系统,电动汽车的获取、调用与响应技术以及有序充电控制系统都提出了更高规格的要求。实际上,这也意味着对能源基础设施和电网提出了更高的要求。

电动汽车出行特征及充电特征

V2G技术好似能够打破“能源不可能三角”传统观念。有着能源供应安全、清洁低碳且价格可及的特征,还能为新能源车主带来额外收益。

据清华四川能源互联网研究院电动交通与车网互动团队测算,未来普通纯电动私家车用户2035年前可累计为电力系统提供超过1.5亿kW/6亿kWh的移动储能调节能力,节约全社会电力投资约1万亿元。

新能源车和电网依靠V2G技术成为一对彼此成就的伙伴,实现了“双向奔赴”。电网是可靠的供能者,新能源车则像一个灵活的储能装置,它们在彼此需要时站出来了。

瑞典极星品牌日期间在圣莫尼卡展示的V2G视觉秀

但要让这段“关系”长久走下去,还面临一些实际问题。技术和标准问题,当前车辆、充电桩、电网设备在互通上还缺少统一的“语言”——技术标准尚未完善。

对于电动汽车车主来说,使用V2G并非毫无代价。当电动汽车向电网反向送电时,会被视作一次循环次数,这使得加入V2G模式后,电池因充放电次数增多,衰减速度加快,寿命缩短。

美国夏威夷自然能源研究所的数据显示,在恒定功率下,V2G甚至能让电池寿命降至5年以下。这无疑对新能源汽车的电池质量提出了更高要求。

部分车企积极应对,采用高性能长寿命电池,应用先进的双向充放电算法以及V2G电池保养策略,试图消除用户对电池寿命衰减的顾虑。然而,不可否认的是,即便有这些举措,加入V2G后,电动汽车电池寿命仍会受到明显影响。

图片来源:南京江宁经济技术开发区

天平的两端,一端是可能获得的经济效益,另一端则是新能源车宝贵的电池寿命。究竟该倾向哪一边,这把秤在新能源车主自己心中。

电动汽车的双重属性越来越明确了,既是交通工具又是电力系统的元件。V2G技术有着广阔的前景,它让电网和新能源车实现了互利互惠的“双向奔赴”。不过,要让这段“关系”更加稳固和普及,仍需技术进步、标准统一、政策扶持等多方面的助力。

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