電動(dòng)汽車和電力系統(tǒng),已成為推動(dòng)新型能源體系建設(shè)密不可分的兩個(gè)重要領(lǐng)域,然而在電動(dòng)汽車與電網(wǎng)協(xié)同的實(shí)際發(fā)展過程中,仍然面臨一系列的問題。
為研究車網(wǎng)協(xié)同發(fā)展過程中的機(jī)遇和挑戰(zhàn),研判技術(shù)路線和商業(yè)模式等發(fā)展趨勢,加速推動(dòng)車網(wǎng)協(xié)同規(guī)?;瘧?yīng)用與發(fā)展,在能源基金會(huì)的支持下,3月20日,中國電動(dòng)汽車百人會(huì)舉辦了車網(wǎng)協(xié)同系列高端圓桌會(huì),邀請(qǐng)專業(yè)學(xué)者與相關(guān)企業(yè)共同探討構(gòu)建市場化的車網(wǎng)互動(dòng)業(yè)務(wù)生態(tài),調(diào)動(dòng)電動(dòng)汽車需求側(cè)資源的積極性,精準(zhǔn)地為電力系統(tǒng)培育與調(diào)節(jié)資源。
中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長兼秘書長張永偉認(rèn)為,隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,汽車自身的“三電”,包括智能化,已進(jìn)入一個(gè)比較良性的發(fā)展階段。目前行業(yè)的主要矛盾是新能源汽車的發(fā)展環(huán)境,特別是和能源銜接所產(chǎn)生的充換電環(huán)境,直接影響著消費(fèi)者的使用價(jià)值和使用體驗(yàn)。所以,百人會(huì)的一個(gè)中心任務(wù),就是推動(dòng)電動(dòng)汽車與能源,尤其是可再生能源,以及電網(wǎng)特別是智能電網(wǎng)的發(fā)展,從而讓車和能源、電網(wǎng)形成一個(gè)更良性、更健康的系統(tǒng)。
張永偉認(rèn)為,車和車外的能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的打通,產(chǎn)生更好的協(xié)同效應(yīng),不僅僅促進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,而且對(duì)能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)也是新的創(chuàng)新。
V2G意義重大
目前車網(wǎng)協(xié)同的V2G技術(shù)還處于初級(jí)階段,有專家認(rèn)為,僅僅是超充、快充、換電等方式外的一個(gè)選擇;但是,發(fā)展V2G,不能僅僅從發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)角度來看,而要從零碳能源系統(tǒng)來看,利用好車載電池的寶貴資源,成為了特別重要的問題。
電力系統(tǒng)運(yùn)行要削峰填谷,追求“把高峰削下來,低谷填上去”,從而減少發(fā)電企業(yè)對(duì)巔峰發(fā)電容量的投入,這就對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)生了要求。
另一方面, 面臨“碳達(dá)峰”的要求,碳排放占全國 1/3的火電,必然會(huì)逐漸減少??墒牵噍^于風(fēng)電、光伏等提供電能的不確定性,火電因?yàn)樘峁╇娔艿拇_定性,依然不得不被當(dāng)做 “壓艙石”。解決新能源電能不確定性,儲(chǔ)能是重要方式之一。
儲(chǔ)能的要求很迫切,但目前90%的鋰電資源被整車廠獲取,只有10%的鋰礦資源才進(jìn)入儲(chǔ)能資源。V2G則可以使電動(dòng)汽車成為“移動(dòng)的充電寶”,將其納入到電網(wǎng)里面,可解決儲(chǔ)能難題。我國的電動(dòng)私家車九成左右的時(shí)間是空閑的,若把這部分時(shí)間利用起來,即可成為電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能的解決方案。
從新能源汽車發(fā)展角度看,電動(dòng)化是上半場,智能化是下半場,車網(wǎng)互動(dòng)是中間環(huán)節(jié),未來車網(wǎng)互動(dòng)將會(huì)是新能源汽車全面電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的催化劑。從能源領(lǐng)域的角度看,面對(duì)電力能源領(lǐng)域的“不可能三角”,即經(jīng)濟(jì)、安全、低碳很難兼顧,通過 V2G,即可破解。
與會(huì)專家判斷,中國的車網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的相對(duì)滯后,但歐美在2025年就基本具備商業(yè)化導(dǎo)入的條件,有超過中國可能性。
目前,中國電動(dòng)汽車的數(shù)量居世界首位,張永偉在中國電動(dòng)汽車百人會(huì)2023年度媒體溝通會(huì)上預(yù)測,“2023年,中國新能源汽車市場產(chǎn)銷同比有望增長30-40%,滲透率接近40%,整體有望達(dá)到1000萬輛的規(guī)模。”面對(duì)發(fā)展速度如此之快的新能源汽車產(chǎn)業(yè),V2G 的迫切性越來越高。
“免費(fèi)開車”
與會(huì)專家提出了V2G的一個(gè)理想狀態(tài),即免費(fèi)開車、雙向充電、即停即插、免費(fèi)救援。
目前私家車八九成時(shí)間停在住處或單位,而快充或者超充,有可能導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰。用V2G的方式,只要車主做到“即停即插”入充電樁,利用電價(jià)峰谷的價(jià)差,在用電低谷時(shí),花費(fèi)低價(jià)充上七份電,電動(dòng)車行駛只用到一份電,沖放電過程中損耗一份電,就可以在用電高峰時(shí),將五份電高價(jià)賣給電網(wǎng)。這樣計(jì)算下來,車主就能做到“免費(fèi)開車”,電網(wǎng)也可從中獲利。
這個(gè)商業(yè)模式還可以做到免費(fèi)救援,車主在路途中缺電時(shí),電網(wǎng)或相關(guān)機(jī)構(gòu)可以給予救援,從而打消車主缺電焦慮。而且,在這個(gè)模式下,充電樁只需有控制充電的功能即可,成本將會(huì)降低。
不過,這個(gè)模式涉及到充電樁基礎(chǔ)設(shè)置的建設(shè),充電樁后面還要建設(shè)很多配套設(shè)置。不光是電力管線需要改造,信息管線也需要改造,而且需要智慧城市、數(shù)字化的配合。從電力部門角度看,單是城市配網(wǎng)增容,單個(gè)城市的固定投資量就十分巨大,而通過賣電很難回本。而且,因此而進(jìn)行的城市規(guī)劃,是更復(fù)雜。
企業(yè)表示,在一線的實(shí)踐中,車主引導(dǎo)也十分重要。私家車主的汽車“即停即插”,對(duì)后續(xù)的有序充電乃至有序放電特別關(guān)鍵,但是,讓他們養(yǎng)成這樣習(xí)慣,比較麻煩。而且,車主大多錯(cuò)誤地認(rèn)為車輛長久反復(fù)充放電動(dòng)作,可能導(dǎo)致電池起火爆炸,影響電池壽命。
對(duì)此,有專家總結(jié),目前的困難是,還沒有完全充分的證據(jù)證明,私家車主參與 V2G獲得的收益能夠補(bǔ)足損失。有車企表示,他們公司在京津冀舉辦過鼓勵(lì)車主參與錯(cuò)峰充電活動(dòng),累計(jì)有八千多用戶參與,在夜間低谷時(shí)間充電,并給予一部分電費(fèi)補(bǔ)貼。但電網(wǎng)結(jié)算比較滯后,導(dǎo)致用戶缺乏及時(shí)反饋。
而且,當(dāng)下各地的峰谷用電的價(jià)差差別不大,利潤空間有限,上海地方峰谷價(jià)差在 3-5 毛之間,難以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的V2G控制,而一些地區(qū)的家庭用電沒有峰谷價(jià)差。
市場化推動(dòng)
未來,對(duì)于私家車上的電池的利用方式,不少專家表示,大工業(yè)生產(chǎn)必須用大平臺(tái)的思路。
對(duì)于V2G,私家車主其實(shí)只關(guān)心獲不獲得收益,具體的收益,無法計(jì)算,需要平臺(tái)來集中。
因此,與其引導(dǎo)私家車主“即停即插”,不如將私家車或電池集中起來,充分利用好換電站的作用。對(duì)于私家車換下來的電池,換電站可以集中在低谷時(shí)充電,不僅成本低,而且整體地做到了電網(wǎng)的削峰填谷,解決了充電的高負(fù)荷。
物業(yè)也可能成為V2G的重要參與者。如果將V2G納入小區(qū)物業(yè)統(tǒng)一管理,使物業(yè)和電網(wǎng)之間產(chǎn)生互動(dòng),獲得一部分收益,物業(yè)就會(huì)有更多的動(dòng)力推動(dòng)充電樁進(jìn)入小區(qū)解決充電難問題,進(jìn)而推動(dòng)V2G。
還可以引導(dǎo)私家車主直接將電動(dòng)汽車租賃給電力公司,由他們進(jìn)行負(fù)荷調(diào)度。
對(duì)于私家車主關(guān)于V2G的顧慮,專家建議電池企業(yè)要給予充放電能達(dá)到的具體次數(shù)的保證。對(duì)于V2G可能帶來一些糾紛,也需要車企給予保障。并且,要給予一個(gè)保底的收益,車主才會(huì)把他們汽車的電池、充電資源共享出來。當(dāng)然,如果電池的產(chǎn)權(quán)并不是車主私有的,如電池是租賃的,則車主的顧慮就少很多。
市場化,可能是實(shí)行V2G最好的方式。這就要求相關(guān)企業(yè)在商業(yè)模式里,找到更好方式驅(qū)動(dòng)各方愿意嘗試V2G。
有企業(yè)專家表示,他們?cè)诎拇罄麃喿庥脩舻某潆姌叮婚_始支付1澳幣,用戶不愿意,但支付2澳幣,用戶就愿意嘗試,足見經(jīng)濟(jì)手段的作用。另外,有企業(yè)專家發(fā)現(xiàn),在中國,通過設(shè)置不同的價(jià)格,就可以引導(dǎo)很多私家車主的充電行為。很多車主因?yàn)閰⑴c企業(yè)組織的活動(dòng),就養(yǎng)成了回家就插槍的行為習(xí)慣。
如果不確定的風(fēng)電、光伏資源多的時(shí)候,就可能出現(xiàn)負(fù)價(jià)格,甚至?xí)霈F(xiàn)一天價(jià)差達(dá)到三百倍,這對(duì)于相關(guān)企業(yè)調(diào)動(dòng)V2G參與電力市場,十分重要。
只有通過市場化的方式,才能讓私家車主更有意愿參與V2G;才能驅(qū)動(dòng)更多的電力企業(yè)、充電樁企業(yè)、電動(dòng)汽車企業(yè)達(dá)成一致的目標(biāo),推動(dòng)V2G發(fā)展。不過,需要注意的是,集中式充放電,不可忽視電池集中而帶來的安全問題。
結(jié)語
對(duì)于V2G來說,頂層設(shè)計(jì)更為重要。政策的制定,特別是電力交易體系政策,是未來解決這個(gè)問題十分重要的途徑。因此,需要在國家層面制定V2G的頂層設(shè)計(jì)和商用化的路線圖。
加快商用化的最根本支撐,是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試認(rèn)證體系建設(shè)。目前,V2G并沒有標(biāo)準(zhǔn),既沒有國家標(biāo)準(zhǔn),一些團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)也還在推動(dòng)制定中,并沒有太成型的。因此,不少專家建議盡快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
專家還表示,如果有一些有序充電的政策支持的話,很多用戶是愿意參與V2G的。而且,換電站、物業(yè)參與的大型車網(wǎng)互動(dòng)方面,也需要有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和頂層政策支持。
目前,上海地區(qū)對(duì)于電動(dòng)汽車補(bǔ)能做法就是定標(biāo)準(zhǔn),然后用市場化的方法,鼓勵(lì)大家朝著車、網(wǎng)有序互動(dòng),智能互動(dòng)的方向發(fā)展,而且鼓勵(lì)大平臺(tái)聚合起來發(fā)揮作用。