中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：不久前，“不生產(chǎn)電只搬運(yùn)電”的虛擬電廠概念在能源行業(yè)“走紅”，它可以將電網(wǎng)中大量散落的、可調(diào)節(jié)的電力負(fù)荷整合起來(lái)，加入電網(wǎng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)有效削峰填谷。還可以提供調(diào)頻、調(diào)壓、備用等電力輔助服務(wù)，增強(qiáng)電網(wǎng)安全性。
作為極具經(jīng)濟(jì)性的調(diào)節(jié)手段，虛擬電廠的成本只有火電的12%～15%。通過(guò)對(duì)資源的整合，可以有效提升電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接入能力和消納能力，促進(jìn)電力供應(yīng)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。這使得虛擬電廠受到了國(guó)家與市場(chǎng)的高度重視。
而就在最近，虛擬電廠中的一種技術(shù)發(fā)展迅速且備受矚目，那便是——V2G，其全稱為Vehicle-to-Grid，即電動(dòng)汽車(chē)特有的儲(chǔ)能功能與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)，其核心思想就是利用大量電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能裝置作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖。在此過(guò)程中，電動(dòng)汽車(chē)相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)儲(chǔ)能裝置，也可看作一個(gè)“巨型移動(dòng)充電寶”。
也就是說(shuō)，V2G技術(shù)不僅讓電動(dòng)汽車(chē)參與電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)控與調(diào)峰輔助服務(wù)，還可讓車(chē)主借此通過(guò)向電網(wǎng)售電的方式獲得收益。此外，對(duì)車(chē)企而言，V2G技術(shù)使用戶有效降低了電動(dòng)汽車(chē)的使用成本，從而推動(dòng)電動(dòng)車(chē)的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。
那么，V2G這個(gè)對(duì)于電動(dòng)車(chē)主、電網(wǎng)和車(chē)企來(lái)說(shuō)能夠?qū)崿F(xiàn)“三贏”的技術(shù)，如今在我國(guó)有著怎樣的發(fā)展現(xiàn)狀？未來(lái)又將迎來(lái)怎樣的發(fā)展局面？今天，請(qǐng)跟隨《中國(guó)科技信息》一起來(lái)聊聊這一最新話題。
“集萬(wàn)千優(yōu)點(diǎn)”卻暫未擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模
V2G的英文全稱為Vehicle-to-Grid，意為車(chē)輛到電網(wǎng)。這一技術(shù)的核心思想是利用大量電動(dòng)汽車(chē)中的動(dòng)力電池等儲(chǔ)能源作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過(guò)高時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)將電池自身存儲(chǔ)的電能反向銷(xiāo)售給電網(wǎng) ；而當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過(guò)低時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)就會(huì)存儲(chǔ)電網(wǎng)多余的發(fā)電量。
以一輛帶電量為50kWh的電動(dòng)汽車(chē)為例，如果車(chē)主將其中25kWh的電出售給電網(wǎng)，以該地區(qū)峰時(shí)電價(jià)1元/kWh、谷時(shí)0.3元/kWh電價(jià)計(jì)算，車(chē)主每次將可獲利17.5元。
那么，在虛擬電廠概念走紅的背景下，V2G技術(shù)的應(yīng)用意味著什么？對(duì)電網(wǎng)公司而言，可以提高電網(wǎng)效率和可靠性，有效調(diào)頻調(diào)峰，降低新能源發(fā)電的波動(dòng)性，減少電網(wǎng)在儲(chǔ)能建設(shè)上的投資；對(duì)汽車(chē)企業(yè)而言，V2G技術(shù)使用戶有效降低使用電動(dòng)汽車(chē)的成本，從而推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)與銷(xiāo)售，提升新能源滲透率，助力碳中和；對(duì)于車(chē)主來(lái)講，意義不言而喻，可以提高汽車(chē)的利用價(jià)值，獲得收益。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，V2G技術(shù)能夠構(gòu)建成本低、規(guī)模大、安全性好的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，在我國(guó)新型電力系統(tǒng)中具有重要的發(fā)展前景。
那么，人們口中“集萬(wàn)千優(yōu)點(diǎn)”于一身的V2G技術(shù)如今發(fā)展如何了？事實(shí)上，數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)范圍內(nèi)大概只有1000個(gè)充電樁具有V2G的功能，而全國(guó)當(dāng)前有398萬(wàn)個(gè)充電樁，只占現(xiàn)有充電樁總量的0.025%。
V2G技術(shù)發(fā)展需要解決三大問(wèn)題
這樣一個(gè)備受矚目且具備良好發(fā)展前景的技術(shù)，為何遲遲沒(méi)能夠擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模？其原因主要在于三方面。
首先是成本問(wèn)題。根據(jù)計(jì)算，一個(gè)換電站裸站成本300-500萬(wàn)元（不含電池），電池按50度/塊計(jì)算，成本在6萬(wàn)元左右；滿配26-60套電池的話，就是150-360萬(wàn)元；整站的成本達(dá)450-860萬(wàn)元，還不包括建設(shè)和增容費(fèi)用。若要在一個(gè)城市形成規(guī)?；W(wǎng)絡(luò)，初期就需要建設(shè)十幾甚至數(shù)十座換電站，投資額十分巨大。
其次，動(dòng)力電池容量衰減超過(guò)20%，將成為退役電池，由于頻繁充放電對(duì)動(dòng)力電池容量衰減或產(chǎn)生影響。動(dòng)力電池的壽命本身年限并不長(zhǎng)，再加入V2G模式之后，會(huì)加速動(dòng)力電池的老化和降解，從而影響電動(dòng)汽車(chē)的性能。
第三是安全問(wèn)題。除了硬件設(shè)施的制約外，電力交易市場(chǎng)仍待完善，如果直接將零散的電動(dòng)汽車(chē)電源無(wú)序地釋放給大電網(wǎng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)形成一定的沖擊。這種沖擊不只是效率問(wèn)題，甚至對(duì)電網(wǎng)安全都會(huì)產(chǎn)生影響。
對(duì)此，專家建議首先要對(duì)現(xiàn)有的充電站進(jìn)行改造，保證電網(wǎng)的安全性；其次，將電池進(jìn)行統(tǒng)一管理，專業(yè)廠家管理電池有助于電池壽命的延長(zhǎng)，電力輸出更為穩(wěn)定；最后，要加速電力市場(chǎng)改革，比如輔助服務(wù)市場(chǎng)，現(xiàn)階段仍以計(jì)劃性為主，車(chē)網(wǎng)協(xié)同在并網(wǎng)管理 （主體地位、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程與管理規(guī)范）、準(zhǔn)入門(mén)檻、有償服務(wù)場(chǎng)景等方面都面臨問(wèn)題。
簡(jiǎn)而言之，就是需要建立一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，廣泛收集共享大量數(shù)據(jù)，將車(chē)主、車(chē)機(jī)、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商等連接起來(lái)，精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)和服務(wù)電力需求，反饋給車(chē)主最佳的充電、放電時(shí)間。這需要通過(guò)數(shù)字化技術(shù)整合智能設(shè)備，建立一個(gè)面向用戶的智慧能源控制平臺(tái)并提供相應(yīng)的服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)用戶到電網(wǎng)之間的互動(dòng)。
新能源產(chǎn)業(yè)的又一個(gè)風(fēng)口？
盡管V2G技術(shù)的發(fā)展還需要多方“揣摩”，但在巨大的市場(chǎng)需求下，全球V2G示范項(xiàng)目呈快速上升趨勢(shì)，已經(jīng)立項(xiàng)的V2G工程已達(dá)80余項(xiàng)。三年來(lái)，國(guó)家每年都發(fā)文件為V2G發(fā)展保駕護(hù)航。
2020年11月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》，鼓勵(lì)新能源汽車(chē)與電網(wǎng)（V2G）能量互動(dòng)，鼓勵(lì)地方開(kāi)展 V2G 示范應(yīng)用；2021年5月，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步提升充換電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》，強(qiáng)調(diào)對(duì)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)等新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的加強(qiáng)工作，推動(dòng)V2G協(xié)同創(chuàng)新與試點(diǎn)示范；今年5月17日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更好支持新能源汽車(chē)下鄉(xiāng)和鄉(xiāng)村振興的實(shí)施意見(jiàn)》，鼓勵(lì)開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)雙向互動(dòng)（V2G）、光儲(chǔ)充協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)研究，探索在充電樁利用率較低的農(nóng)村地區(qū)，建設(shè)提供光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、充電一體化的充電基礎(chǔ)設(shè)施。落實(shí)峰谷分時(shí)電價(jià)政策，鼓勵(lì)用戶低谷時(shí)段充電。
與此同時(shí)，各地、各大企業(yè)也開(kāi)展積極的探索。例如，北京、上海、四川等地，都在積極探索V2G試點(diǎn)。但V2G技術(shù)在國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)體系還不夠完善，需要進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的制定和規(guī)范的推廣。企業(yè)方面，包括埃安、吉利、一汽、小鵬、蔚來(lái)、賽力斯、哪吒等車(chē)企陸續(xù)開(kāi)展對(duì)V2G技術(shù)的探索。
盡管現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)V2G雖然仍處于導(dǎo)入期，但伴隨著未來(lái)的推廣以及汽車(chē)廠商的技術(shù)完善，V2G有望將在2026年成為主流的智能有序充電模式，進(jìn)一步帶動(dòng)電力現(xiàn)貨的交易及輔助用電市場(chǎng)的進(jìn)一步完善。同時(shí)，巨大的商業(yè)場(chǎng)景未來(lái)必將引發(fā)諸多企業(yè)和資本的追逐，讓V2G技術(shù)有望成為新能源產(chǎn)業(yè)的又一個(gè)風(fēng)口。數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2025年V2G市場(chǎng)空間約為333億元，到2030年將達(dá)1052億元。
