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车网互动背后的储能机遇几何?

作者:中国储能网新闻中心 来源:高工锂电 发布时间:2022-08-04 浏览:

中国储能网讯:“电动车的电池动力系统本质上就是一套储能系统。”清华大学教授欧阳明高如是说。

车网互动技术(V2G其实就是Vehicle to Grid),指的是当电网负荷低时为电动车充电,当电网负荷高时由电动车向电网放电,对电网进行削峰填谷。

当电动车处于停放状态,其电池将成为待开发的配电网“充电宝”,把海量的“充电宝”通过物联网技术连接到智能聚合平台,形成一个虚拟大负荷,在用电低谷时给电动车充电,在用电高峰时电动车给电网放电。

开展车网互动的重要原因,是其可以对电网需求曲线进行削峰填谷,减小负荷需求功率。当电动车处于停放状态,其电池将成为待开发的配电网“充电宝”,把海量的“充电宝”通过物联网技术连接到智能聚合平台,形成一个虚拟大负荷。

这个虚拟大负荷又可以通过能源互联网以及人工智能技术进行优化调控,在用电低谷时给电动车充电,在用电高峰时电动车给电网放电,并且进一步与未来新能源发电特性匹配,减小电网增容压力。

1、发展机遇几何

车网互动被欧阳明高称作是一种规模大、成本低、安全性高的分布式储能技术,被认为是新型智慧电力系统的重要组成部分。业界人士分析,它的发展机遇主要来自于以下几个方面的推动:

第一得益于全国电动化趋势加快,技术不断突破。据高工智能汽车数据显示,2022年1-6月,全国新能源汽车搭载量已超过208 万辆,占汽车总量的18%,其中纯电动汽车搭载量超163万辆,占新能源汽车总量的78%。

业界人士表示,用户可以在夜间用电低谷时给电动汽车充电;而在用电高峰时,让电动汽车给电网放电。而在偏远地区,电动汽车还能与光伏发电、风电和储能电站有机结合,形成一个小型能源网络。

随着中国新能源汽车近年来加速普及,电池产业规模越来越大,电化学储能的应用范围和场景也不断扩大。更为重要的是,多家主要车企正推出具备双向充电能力的新能源汽车,可将电力输送回家庭和电网。未来,电储能项目还能与轨道交通、电动汽车、智能电网等产业融合发展。

第二,储能巨大缺口催生更大机遇。随着“双碳”的有序推进,风电光伏新能源增长迅猛,新型电力系统建设持续加速,储能缺口越来越大,而电动汽车循环寿命并没有在行驶生命中得到全部利用。

据了解,当前我国家用电动汽车行驶大约在15—20万公里,动力电池循环约600次。而根据国内主流电动汽车主机厂、电池厂的调研数据,伴随锂电池技术竞速加快,三元电池的电动汽车,循环寿命约1500次,铁锂电池可以超3000次。

但几乎有一半以上的循环寿命被浪费,电池价值得不到充分利用。这样意味着车辆拥有者为冗余的电池循环寿命多支付了150%至400%的费用,造成购车成本偏高。从循环寿命上看,超过50%的循环寿命被浪费。这也是为车网互动形成储能电站提供有利条件。

第三,电动汽车的电池容量在不断增加。目前市场在售车型电池容量多在50kWh至80kWh之间。以特斯拉Model X 90D为例,其载电量已经达到100kWh,未来汽车的载电量将会继续增加。以现有水平计算,20辆90D的储能潜力已经可以与一个中等规模的用户侧储能电站相当。

电动汽车可以被视为一种特殊的储能终端,成为电储能的有益补充,把车变成电网的“充电宝”。

2、商业化前景几何?

随着电动车数量增加和市场机制的完善,其商业化可实施性正在不断优化。据悉,欧盟、美国、日本等国家和地区已开展百个以上车网互动项目。在我国,车网互动技术和市场发展还处于起步阶段。

据了解,国网智慧车联网技术有限公司不久前协同国网湖北电力公司,通过国网智慧车联网平台-负荷聚合运营系统参与电网紧急需求响应,首次成功实现对湖北全省范围内充电桩的远程调控,电动汽车的实际最大削峰负荷达1.1万千瓦,平均调节功率达1万千瓦,有效缓解了1%的用电缺口。

据悉,在此次响应过程中,国网智慧车联网平台-负荷聚合运营系统收到国网湖北省电力调度控制中心的指令后,即向湖北全省3859台可调充电桩实时下发功率调节指令,实现了充电功率的快速下降。同时,湖北电动汽车公司调动5辆V2G车辆,借助国网智慧车联网平台调控V2G车辆由充转放,反送电网功率达50千瓦,实现了电动汽车与电网的良性互动。

尽管上述例子仍不能完全体现车网互动的盈利性。

但业界人士分析,车网互动主要来自两点:第一是峰谷差价套利,可从最简单的分时电价套利方式中降低充电费用,还可以夜间谷电价时在居民区或附近工商业区的充电站充电,白天峰电价在工商业区充电站向电网放电。可对用户和运营商双方均带来收益。

其二就是电力辅助服务,通过运营平台聚合电动汽车负荷资源,响应各类虚拟电厂平台的调控需求,实现电动汽车参与各种电力辅助服务。可提供电力市场辅助服务包括:调频、调峰、无功调节、谐波补偿和备用电源等。

《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》曾明确提出,推动新能源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,带动能源、交通、信息通信基础设施改造升级。同时,要促进新能源汽车与可再生能源高效协同,鼓励“分布式光伏发电-储能系统-充放电”多功能综合一体站建设,加强新能源汽车与电网的能量互动。

尽管目前管理体制下,针对充电设施参与电力市场辅助服务,还没有可供参考的成熟商业模式,电网和运营商之间暂未形成明确的结算机制,但随着相关市场管理制度的完善,电动汽车所蕴含的巨大资源潜力必定将通过车网互动释放出来。

未来,伴随统一电力市场体系的健全和车网互动V2X的基础设施建设,车网互动或将逐步发挥出其巨大的潜力。

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