“電動車的電池動力系統本質上就是一套儲能系統。”清華大學教授歐陽明高如是說。
車網互動技術(V2G其實就是Vehicle to Grid),指的是當電網負荷低時為電動車充電,當電網負荷高時由電動車向電網放電,對電網進行削峰填谷。
當電動車處于停放狀態,其電池將成為待開發的配電網“充電寶”,把海量的“充電寶”通過物聯網技術連接到智能聚合平臺,形成一個虛擬大負荷,在用電低谷時給電動車充電,在用電高峰時電動車給電網放電。
開展車網互動的重要原因,是其可以對電網需求曲線進行削峰填谷,減小負荷需求功率。當電動車處于停放狀態,其電池將成為待開發的配電網“充電寶”,把海量的“充電寶”通過物聯網技術連接到智能聚合平臺,形成一個虛擬大負荷。
這個虛擬大負荷又可以通過能源互聯網以及人工智能技術進行優化調控,在用電低谷時給電動車充電,在用電高峰時電動車給電網放電,并且進一步與未來新能源發電特性匹配,減小電網增容壓力。
1、發展機遇幾何
車網互動被歐陽明高稱作是一種規模大、成本低、安全性高的分布式儲能技術,被認為是新型智慧電力系統的重要組成部分。業界人士分析,它的發展機遇主要來自于以下幾個方面的推動:
第一得益于全國電動化趨勢加快,技術不斷突破。據高工智能汽車數據顯示,2022年1-6月,全國新能源汽車搭載量已超過208 萬輛,占汽車總量的18%,其中純電動汽車搭載量超163萬輛,占新能源汽車總量的78%。
業界人士表示,用戶可以在夜間用電低谷時給電動汽車充電;而在用電高峰時,讓電動汽車給電網放電。而在偏遠地區,電動汽車還能與光伏發電、風電和儲能電站有機結合,形成一個小型能源網絡。
隨著中國新能源汽車近年來加速普及,電池產業規模越來越大,電化學儲能的應用范圍和場景也不斷擴大。更為重要的是,多家主要車企正推出具備雙向充電能力的新能源汽車,可將電力輸送回家庭和電網。未來,電儲能項目還能與軌道交通、電動汽車、智能電網等產業融合發展。
第二,儲能巨大缺口催生更大機遇。隨著“雙碳”的有序推進,風電光伏新能源增長迅猛,新型電力系統建設持續加速,儲能缺口越來越大,而電動汽車循環壽命并沒有在行駛生命中得到全部利用。
據了解,當前我國家用電動汽車行駛大約在15—20萬公里,動力電池循環約600次。而根據國內主流電動汽車主機廠、電池廠的調研數據,伴隨鋰電池技術競速加快,三元電池的電動汽車,循環壽命約1500次,鐵鋰電池可以超3000次。
但幾乎有一半以上的循環壽命被浪費,電池價值得不到充分利用。這樣意味著車輛擁有者為冗余的電池循環壽命多支付了150%至400%的費用,造成購車成本偏高。從循環壽命上看,超過50%的循環壽命被浪費。這也是為車網互動形成儲能電站提供有利條件。
第三,電動汽車的電池容量在不斷增加。目前市場在售車型電池容量多在50kWh至80kWh之間。以特斯拉Model X 90D為例,其載電量已經達到100kWh,未來汽車的載電量將會繼續增加。以現有水平計算,20輛90D的儲能潛力已經可以與一個中等規模的用戶側儲能電站相當。
電動汽車可以被視為一種特殊的儲能終端,成為電儲能的有益補充,把車變成電網的“充電寶”。
2、商業化前景幾何?
隨著電動車數量增加和市場機制的完善,其商業化可實施性正在不斷優化。據悉,歐盟、美國、日本等國家和地區已開展百個以上車網互動項目。在我國,車網互動技術和市場發展還處于起步階段。
據了解,國網智慧車聯網技術有限公司不久前協同國網湖北電力公司,通過國網智慧車聯網平臺-負荷聚合運營系統參與電網緊急需求響應,首次成功實現對湖北全省范圍內充電樁的遠程調控,電動汽車的實際最大削峰負荷達1.1萬千瓦,平均調節功率達1萬千瓦,有效緩解了1%的用電缺口。
據悉,在此次響應過程中,國網智慧車聯網平臺-負荷聚合運營系統收到國網湖北省電力調度控制中心的指令后,即向湖北全省3859臺可調充電樁實時下發功率調節指令,實現了充電功率的快速下降。同時,湖北電動汽車公司調動5輛V2G車輛,借助國網智慧車聯網平臺調控V2G車輛由充轉放,反送電網功率達50千瓦,實現了電動汽車與電網的良性互動。
盡管上述例子仍不能完全體現車網互動的盈利性。
但業界人士分析,車網互動主要來自兩點:第一是峰谷差價套利,可從最簡單的分時電價套利方式中降低充電費用,還可以夜間谷電價時在居民區或附近工商業區的充電站充電,白天峰電價在工商業區充電站向電網放電。可對用戶和運營商雙方均帶來收益。
其二就是電力輔助服務,通過運營平臺聚合電動汽車負荷資源,響應各類虛擬電廠平臺的調控需求,實現電動汽車參與各種電力輔助服務。可提供電力市場輔助服務包括:調頻、調峰、無功調節、諧波補償和備用電源等。
《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》曾明確提出,推動新能源汽車從單純交通工具向移動智能終端、儲能單元和數字空間轉變,帶動能源、交通、信息通信基礎設施改造升級。同時,要促進新能源汽車與可再生能源高效協同,鼓勵“分布式光伏發電-儲能系統-充放電”多功能綜合一體站建設,加強新能源汽車與電網的能量互動。
盡管目前管理體制下,針對充電設施參與電力市場輔助服務,還沒有可供參考的成熟商業模式,電網和運營商之間暫未形成明確的結算機制,但隨著相關市場管理制度的完善,電動汽車所蘊含的巨大資源潛力必定將通過車網互動釋放出來。
未來,伴隨統一電力市場體系的健全和車網互動V2X的基礎設施建設,車網互動或將逐步發揮出其巨大的潛力。
審核編輯 :李倩
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原文標題:車網互動背后的儲能機遇
文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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