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数百万辆电动汽车或“变身”储能装置 车网互动几大挑战待解

作者:王帆 来源:21世纪经济报道 发布时间:2022-03-24 浏览:

中国储能网讯:随着新能源汽车在中国市场的加速渗透,“电动汽车+储能”的想象空间,也在进一步打开。

3月21日,国家发展改革委、国家能源局正式印发了《“十四五”新型储能发展实施方案》(以下简称“实施方案”),万亿市场规模的储能领域,迎来了新的顶层设计。

21世纪经济报道记者注意到,《实施方案》提出灵活多样发展用户侧新型储能,并多次提及“探索电动汽车在分布式供能系统中应用”的相关内容,包括探索推广电动汽车、智慧用电设施等双向互动智能充放电技术应用,提升用户灵活调节能力和智能高效用电水平;鼓励不间断电源、电动汽车、充换电设施等用户侧分散式储能设施的聚合利用,通过大规模分散小微主体聚合,发挥负荷削峰填谷作用,参与需求侧响应,创新源荷双向互动模式等。

根据公安部发布的统计数据显示,截至2021年底,中国新能源汽车保有量达到784万辆,其中纯电动汽车保有量640万辆,占新能源汽车总量的81.63%。近五年,新注册登记新能源汽车数量从2017年的65万辆到2021年的295万辆,呈高速增长态势。

随着新能源汽车在中国市场的加速渗透,“电动汽车+储能”的想象空间,也在进一步打开。

2021年3月,国家能源局电力司司长黄学农在国新办发布会上表示,电力系统要给电动汽车充电,看似是一个供电任务,但通过技术的发展包括采取经济性措施,完全可以让电动汽车促进系统能力提升。电动汽车在低谷时,系统给它充电;在用电高峰,让电动汽车给系统放电。一辆电动汽车就可能成为电力系统的一个储能装置,如果成千上万大规模的电动汽车,那对系统是非常有利的因素。所以要加快推动充换电基础设施建设,一方面是促进新能源汽车发展,另一方面也能促进新型电力系统建设。

在政策的加持之下,“十四五”期间,电动汽车作为电力系统的一种储能装置,是否将乘风起势?

车网互动前景可期

2018年,国家发改委发布的《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》就提出,鼓励电动汽车提供储能服务,并通过峰谷价差获得收益。

2020年,国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》进一步明确,推动汽车从单纯交通工具向移动智能终端、储能单元和数字空间转变。同时,加强新能源汽车与电网能量互动,鼓励“光储充放”(分布式光伏发电—储能系统—充放电)多功能综合一体站建设。

2021年,国家发改委、国家能源局印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出,鼓励聚合利用不间断电源、电动汽车、用户侧储能等分散式储能设施。这与上述《实施方案》中的表述颇有相似之处。

能源基金会中国交通项目高级项目主任龚慧明向21世纪经济报道记者表示,新能源汽车与储能本身就有着紧密联系。电化学储能的快速发展,背后核心的支撑便是电动汽车的发展,使得锂离子电池的技术水平提升,成本下降。

据工业和信息化部透露的数据,2021年,中国用于储能的锂离子电池产量达到32GWh,增长了146%。

另一方面,业界也十分关注新能源汽车与电网的互动与融合,具体而言,通过对电动汽车的充放电控制,有效利用这一巨大的“电力海绵”网络,将电动汽车、充电桩与电网进行有机融合与协同,以实现大规模、跨时空、低成本和高安全性的灵活储能。

业界已经开展了积极尝试,并且有一些商用落地。

其中,2021年4月底,国家电网首个台区智能融合终端实用化示范区在宁波北仑建成投运,示范区建有国内首个配网台区智能融合终端参与智能双向互动的V2G(Vehicle-to-grid)充电站,为电动汽车车主提供了一种充放电交互体验,当电动汽车不在运行的时候,充电就等同于“买电”,向电网输电则等同于“卖电”,利用峰谷电价之差,获得收益。

今年春节期间,国网天津市电力公司结合天津市电力供暖保障等用电需求,组织34个公交充电场站、929个公共充电场站和9600余户个人充电桩开展今年的首次车网互动,累计充电电量达30.6万千瓦时,通过补贴引导向用户释放充电红利15.8万元。

国内一些主流新能源汽车品牌如广汽、吉利、长城、蔚来等,已有配置车网互动功能的车辆。

另一方面,车网互动的前景也与电动汽车的整体规模有着密切关系。根据罗兰贝格的报告,中国新能源汽车渗透率将会比设定的节奏更快:2025年新能源汽车渗透率有望达到25%,2030年则有望达到50%。

彭博新能源财经中国市场分析师魏汉阳向21世纪经济报道记者表示,未来的新型电力系统将会有更大的波动性和日夜峰谷,需要依靠多项技术来共同解决,V2G将是其中一项,而且是具备分布式优势的一项。

大规模应用尚需时日

尽管有部分落地,但目前电动车开展车网互动业务都只是小范围试点。业内人士普遍认为,距离大规模的商用尚有较远距离。

龚慧明向21世纪经济报道记者介绍,概括起来,目前主要有4个方面的问题与挑战:是否有利可图,是否利益可分,是否技术可行,以及是否机制可靠。

具体而言,新能源汽车作为储能装置,这一部分市场的蛋糕有多大?各方尚未达成共识。如果简单地做算术题,可以计算出多少辆电动车,每年充多少电,放多少电。但在实际情况中,还有很多需要考虑的因素,比如充放电需要充电桩,是否有足够数量的充电桩;车辆在停放的状态下,是否具备连接充电桩的可能性;峰谷的电价差额是否足够大,从而能激励各方参与到充放电中。

下一步,即便各方对于蛋糕有多大有了共识,还需要考虑“分蛋糕”的问题。龚慧明表示,V2G的参与者包括电网侧、发电侧、聚合商、新能源汽车车主等,各个环节的利益如何分配,这里面一定程度涉及电力市场改革的问题。

据相关测算,通过V2G技术,将电动汽车作为储能装置,未来可为电网节省巨额的调峰费用,减少在储能方面的投资。如果将节省的投资当作获利,这一获利理应让各个环节的主体享受得到。

至于技术问题,龚慧明认为,主要涉及三个方面,一是汽车和电池技术,二是以充电桩为核心的交互技术,三是调度、匹配、管理等技术。

目前来看,电动车增加车网互动功能,将单向充电桩改为双向充放电桩,以及灵活性资源的匹配、调度等,三者都没有太大的挑战,核心仍然在于电池技术。车主们普遍担心的是,如果将汽车交给调度商作为储能装置,充放电次数增加,会对电池的性能、寿命产生多大的影响,得到的回报是否足以弥补损耗和成本。

最后是政策机制的保障,当这种聚合类的商业模式涉及多个利益主体时,很难完全依靠市场的力量去协调,政府需要出台规范性的文件,以保障市场的正常运行。

2021年,在中国电动汽车百人会论坛上,中国工程院院士黄其励指出,车网互动的技术标准目前尚未统一,主机厂商和充放电运营商意见不一,V2G也没有价格标准。同时由于缺乏电力接入、消防验收等标准规范,项目无法顺利推广。

龚慧明向记者表示,电动汽车作为移动式储能装置参与到未来的新型电力系统中,中长期来看潜力空间很大,但还需要进一步的摸索、研究,同时需要持续跟踪技术的进步。“十四五”期间会不断有示范性的工作,但规模化的应用还有待时日。

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