新能源汽車車主在寧夏銀川市興慶區(qū)的銀川南智慧充電服務(wù)示范中心充電。袁宏彥攝(中經(jīng)視覺)
近日,國(guó)家發(fā)展改革委等4部門發(fā)布《關(guān)于公布首批車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用試點(diǎn)的通知》,將上海、常州、合肥、淮北、廣州、深圳、海口、重慶、昆明9個(gè)城市以及“北京市基于新型儲(chǔ)能的V2G車網(wǎng)互動(dòng)協(xié)同調(diào)控試點(diǎn)項(xiàng)目”等30個(gè)項(xiàng)目列入首批車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用試點(diǎn)范圍。
在全球加速推動(dòng)能源革命的背景下,車網(wǎng)互動(dòng)(Vehicle-to-Grid,V2G)作為連接交通與能源兩大系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),已成為我國(guó)推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手。各個(gè)城市建立車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用試點(diǎn),標(biāo)志著我國(guó)車網(wǎng)互動(dòng)領(lǐng)域進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用新階段。
發(fā)揮削峰填谷作用
截至2024年底,中國(guó)新能源汽車保有量已達(dá)3140萬輛,充電設(shè)施總數(shù)達(dá)到1281.8萬臺(tái),同比增長(zhǎng)49%;全年充電量突破1100億千瓦時(shí),同比增速達(dá)38%。這一組數(shù)據(jù)直觀呈現(xiàn)了新能源汽車與充電設(shè)施共同增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
總體來看,充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已基本匹配新能源汽車的擴(kuò)張速度。然而,深入微觀層面,資源錯(cuò)配、超配等問題仍不容忽視。以深圳為例,這座擁有108萬輛電動(dòng)汽車的城市,公共充電樁數(shù)量達(dá)36萬個(gè),超充站550個(gè),建樁密度全國(guó)領(lǐng)先,但充電樁平均利用率卻不足8%。這種“充電難”與“充電樁閑置”并存的矛盾現(xiàn)象,凸顯了充換電設(shè)施高效配置與利用的緊迫性。
為破解這一難題,車網(wǎng)互動(dòng)應(yīng)運(yùn)而生。車網(wǎng)互動(dòng)是指通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛與電網(wǎng)的雙向能量流動(dòng)。在用電高峰時(shí),將車輛電池中的電能反向輸送給電網(wǎng),提供電力支持,通過有序充電和反向放電技術(shù),車網(wǎng)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)充換電需求的時(shí)空差異化引導(dǎo),有效提升了充電設(shè)施的利用效率。
當(dāng)下,新能源汽車集中充電與居民用電高峰時(shí)段高度重合,導(dǎo)致電網(wǎng)峰谷差持續(xù)擴(kuò)大。車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)通過智能調(diào)控,可使一定比例的充電量轉(zhuǎn)移至低谷時(shí)段,有效平滑電網(wǎng)負(fù)荷曲線。
清華大學(xué)電力系統(tǒng)研究所副所長(zhǎng)胡澤春認(rèn)為,在城市電網(wǎng)范圍內(nèi)發(fā)展大規(guī)模的車網(wǎng)互動(dòng)有助于減少城市電網(wǎng)的峰谷差,車網(wǎng)互動(dòng)可以成為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一種重要資源。
中國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作協(xié)會(huì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車分會(huì)秘書長(zhǎng)林示表示:“如果將電動(dòng)汽車作為移動(dòng)的儲(chǔ)能系統(tǒng),在用電低谷期充電、用電高峰期放電,可以為電網(wǎng)平抑用電峰谷差,這對(duì)風(fēng)光發(fā)電占比越來越高的新型電力系統(tǒng)十分有益。”
“通過車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù),結(jié)合相應(yīng)的政策和價(jià)格機(jī)制,電網(wǎng)可以影響電動(dòng)汽車用戶的充電行為,進(jìn)而決定電動(dòng)汽車的充放電時(shí)間,有效應(yīng)對(duì)用電高峰。”中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)部副主任、中國(guó)充電聯(lián)盟主任劉鍇表示,車網(wǎng)互動(dòng)不僅有助于解決電動(dòng)汽車的充電問題,還可以讓用戶通過電力市場(chǎng)交易獲得收益,進(jìn)一步推動(dòng)新能源汽車的普及。
探索多元實(shí)踐路徑
車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,離不開能源企業(yè)、車企和充電基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)等各方的通力合作。
據(jù)了解,國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)等能源央企率先對(duì)車網(wǎng)互動(dòng)的落地應(yīng)用進(jìn)行有益探索。廣州汽車集團(tuán)股份有限公司、蔚來集團(tuán)等車企從2020年前后開始生產(chǎn)配置車網(wǎng)互動(dòng)功能的新能源車輛,并積極參與車網(wǎng)互動(dòng)示范項(xiàng)目的建設(shè)。特來電新能源股份有限公司等充電基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)積極推廣雙向充放電設(shè)備和光儲(chǔ)充放柔性互濟(jì)微電網(wǎng)系統(tǒng),為車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用提供了有力支撐。
在首批試點(diǎn)城市中,廣州通過南方電網(wǎng)廣州供電局與廣汽集團(tuán)產(chǎn)生的協(xié)同優(yōu)勢(shì),聯(lián)合廣州公交集團(tuán)等重點(diǎn)場(chǎng)景落地應(yīng)用單位,打造引領(lǐng)全國(guó)的“汽車+電力”雙鏈協(xié)同V2G城市級(jí)標(biāo)桿示范項(xiàng)目,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)社區(qū)私人V2G、園區(qū)單位V2G、公交V2G、公共充換電站V2G四大重點(diǎn)場(chǎng)景的商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用。上海依托上海汽車集團(tuán)股份有限公司、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司的合作,開展了“換電站+電網(wǎng)”示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目通過標(biāo)準(zhǔn)化電池包設(shè)計(jì)和換電站建設(shè),實(shí)現(xiàn)了快速換電和電網(wǎng)調(diào)頻需求的快速響應(yīng)。合肥依托蔚來等企業(yè),建立車網(wǎng)互動(dòng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái),推出“車網(wǎng)惠動(dòng)”模式;政府推出專項(xiàng)政策對(duì)新建V2G充電樁、參與反向放電等行為給予獎(jiǎng)補(bǔ),同時(shí)打造市政務(wù)中心“光儲(chǔ)充一體化+車網(wǎng)互動(dòng)”示范項(xiàng)目。
據(jù)悉,南方電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)自去年5月份開展車網(wǎng)互動(dòng)以來,目前已累計(jì)促進(jìn)消納新能源電量800萬千瓦時(shí),為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商、電動(dòng)汽車車主等參與主體帶來收益超500萬元。預(yù)計(jì)今年年底前,南方電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)的廣東、廣西、云南、貴州、海南五省份車網(wǎng)互動(dòng)年度填谷響應(yīng)電量將突破1000萬千瓦時(shí)、V2G放電量超300萬千瓦時(shí)。
技術(shù)創(chuàng)造是車網(wǎng)互動(dòng)發(fā)展的根基。據(jù)了解,當(dāng)前,該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新聚焦兩大路線。一方面,虛擬電廠技術(shù)通過聚合新能源汽車等分布式能源資源,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié)和支撐,為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。另一方面,換電模式則通過標(biāo)準(zhǔn)化電池包設(shè)計(jì)和換電站建設(shè),實(shí)現(xiàn)了快速換電和電網(wǎng)調(diào)頻需求的快速響應(yīng)。
蔚來相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,蔚來的每一座換電站都是“充換一體站”,單個(gè)換電站通過站樁功率的靈活分配,換電站能自動(dòng)跟隨場(chǎng)地電價(jià),主動(dòng)開展錯(cuò)峰充電,節(jié)省運(yùn)營(yíng)電費(fèi)的同時(shí)幫助電網(wǎng)削峰填谷。2024年,蔚來換電站在高峰期累計(jì)轉(zhuǎn)移電量近3.1億千瓦時(shí)。
車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的商業(yè)模式同樣呈現(xiàn)出多元化特點(diǎn),目前主流模式有三種。一是峰谷電價(jià)差收益模式,利用峰谷電價(jià)差降低用戶充電成本;二是補(bǔ)貼收益模式,通過政府和企業(yè)對(duì)參與車網(wǎng)互動(dòng)的用戶和運(yùn)營(yíng)商給予補(bǔ)貼獎(jiǎng)勵(lì),激發(fā)市場(chǎng)參與熱情;三是電網(wǎng)調(diào)節(jié)服務(wù)收益模式,通過車網(wǎng)互動(dòng)平臺(tái)提供電網(wǎng)調(diào)節(jié)服務(wù)獲得收益,為車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用提供了新途徑。
黃河科技學(xué)院客座教授張翔認(rèn)為,隨著車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用規(guī)模的逐步擴(kuò)大,其將對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)還將促進(jìn)能源、交通、信息等多領(lǐng)域深度融合,為能源革命和汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供新動(dòng)力。
打通“最后一公里”
盡管多地試點(diǎn)項(xiàng)目已初顯成效,但若要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,仍需打通技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)機(jī)制與基礎(chǔ)設(shè)施的“最后一公里”。
車網(wǎng)互動(dòng)的核心在于電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的雙向能量流動(dòng),目前技術(shù)成熟度仍是制約其推廣的首要難題。一方面,高頻次充放電對(duì)動(dòng)力電池的循環(huán)壽命和安全性提出更高要求。另一方面,充電設(shè)施的智能化水平不足,私人充電樁普遍缺乏智能調(diào)控功能,難以適配電網(wǎng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)需求。此外,不同廠商的通信協(xié)議與數(shù)據(jù)接口尚未統(tǒng)一,導(dǎo)致車、樁、網(wǎng)協(xié)同效率低下。
在廣州某換電站,市民楊女士對(duì)記者表示,她一年前購置了續(xù)航670km的純電動(dòng)汽車,支持向電網(wǎng)放電。她通常夜間以0.3元/千瓦時(shí)充電,60千瓦時(shí)電花費(fèi)18元。同時(shí),車輛也曾參與放電活動(dòng),以3.5元/千瓦時(shí)補(bǔ)貼放電40千瓦時(shí),耗時(shí)90分鐘獲收益140元。但她表示不會(huì)持續(xù)參與,因放電耗時(shí)較長(zhǎng),除非時(shí)間縮短且場(chǎng)地更便利。另一位純電動(dòng)汽車車主陳先生認(rèn)為放電收益不劃算,且電池充放電次數(shù)增加影響保養(yǎng)費(fèi)用,對(duì)車輛電池健康也不利。
同時(shí),車網(wǎng)互動(dòng)橫跨汽車制造、電力、通信等多個(gè)行業(yè),但當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)體系存在空白。例如,車網(wǎng)互動(dòng)功能尚未納入新能源汽車和充電設(shè)施的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),電力并網(wǎng)與計(jì)量規(guī)則也未充分考慮雙向充放電需求。行業(yè)間標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程不同步,導(dǎo)致技術(shù)兼容性差、應(yīng)用場(chǎng)景受限。
特來電副總裁龔成明表示,持續(xù)推動(dòng)車網(wǎng)互動(dòng)應(yīng)著力解決轉(zhuǎn)供電場(chǎng)景的獨(dú)立計(jì)量問題,完善政策、標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)等,推動(dòng)車網(wǎng)互動(dòng)邁向規(guī)模化、規(guī)范化、商業(yè)化,加強(qiáng)新型主體與電網(wǎng)交互的信息通道研究,實(shí)現(xiàn)分布式資源安全、高效接入電網(wǎng),并營(yíng)造良好的車網(wǎng)互動(dòng)氛圍,提高車主參與意愿。
首批車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用試點(diǎn)的啟動(dòng),標(biāo)志著我國(guó)新能源汽車與電網(wǎng)融合進(jìn)入新階段。未來,政策引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新、模式探索三管齊下,有望構(gòu)建車、樁、網(wǎng)協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。在業(yè)內(nèi)看來,預(yù)計(jì)到2030年,車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系將基本建成,市場(chǎng)機(jī)制趨于完善,新能源汽車將成為電力系統(tǒng)重要的雙向調(diào)節(jié)資源。(證券日?qǐng)?bào)記者 劉 釗 李雯珊)
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