中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:“深圳年初有80萬(wàn)輛新能源車,年底到100萬(wàn)輛,明年可能150萬(wàn)輛。但到今年底100萬(wàn)輛時(shí),充電就會(huì)遇到困難,因?yàn)殡娋W(wǎng)里沒(méi)這么多電,天氣稍微一熱的時(shí)候,居民家里都用空調(diào)的時(shí)候,可能就得先把充電站的電停掉?!痹诮张e行的2023“烏鎮(zhèn)咖薈·汽車夜話”論壇上,特來(lái)電董事長(zhǎng)于德翔說(shuō)道,單純建設(shè)充電樁是一個(gè)錯(cuò)誤的技術(shù)路線。
此前,國(guó)家電網(wǎng)有限公司產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任奚國(guó)富也曾表示,新能源汽車充電具有“負(fù)荷高、電量小”的特點(diǎn),多數(shù)新能源汽車車主習(xí)慣集中在19時(shí)~23時(shí)充電,與居民用電負(fù)荷高峰期重合度高達(dá)85%,加劇了電力負(fù)荷的尖峰化,對(duì)配電網(wǎng)帶來(lái)較大沖擊。
隨著新能源汽車保有量的持續(xù)提升,特來(lái)電、星星充電等充電運(yùn)營(yíng)商以及蔚來(lái)、理想、大眾等車企均加大了充電樁、換電站的建設(shè)速度,以滿足新能源汽車用戶的補(bǔ)能需求。中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年10月,全國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為795.4萬(wàn)臺(tái),同比增加68.9%;樁車增量比為1:2.7,能夠基本滿足新能源汽車的快速發(fā)展。
寧德時(shí)代、理想、小鵬、華為等新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游公司接連使用800V電氣架構(gòu)、4C電池、超級(jí)快充樁等技術(shù),縮短用戶充電時(shí)間,進(jìn)一步緩解新能源汽車的補(bǔ)能焦慮。
但隨著電動(dòng)車及補(bǔ)能設(shè)施保有量的持續(xù)提升,以及超快充技術(shù)的應(yīng)用,電動(dòng)車補(bǔ)能對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生了較大的挑戰(zhàn)。
“現(xiàn)在平均500戶小區(qū),小區(qū)最大的功率容量是1000kW。在小區(qū)里建一個(gè)500kW的快充樁,小區(qū)一半能源需要分配給一臺(tái)車用?!庇诘孪枵J(rèn)為,隨著大規(guī)模電動(dòng)汽車的發(fā)展,簡(jiǎn)單的快充和無(wú)序充電將對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)巨大的威脅。
電網(wǎng)主要由輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)組成,輸電網(wǎng)主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸電力,配電網(wǎng)則從輸電網(wǎng)的某個(gè)點(diǎn)連接到變壓器,然后變壓器下面再接大大小小的開(kāi)關(guān),然后分配到各個(gè)用電的地方。對(duì)于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車是一個(gè)巨大的終端負(fù)載,大量電動(dòng)車的無(wú)序、集中充電,將對(duì)配電網(wǎng)帶來(lái)極大的沖擊。
此外,特來(lái)電的數(shù)據(jù)顯示,由于生產(chǎn)、生活用電的周期性,電網(wǎng)資產(chǎn)的平均利用率僅為40%~50%;在用電高峰期,電網(wǎng)并無(wú)富余電力使用,今年夏季已有多地被迫采取限電措施,其中充電站、換電站的運(yùn)營(yíng)受到了較大影響;而夜間和低谷時(shí),電力富余量達(dá)到了60%。
針對(duì)這一問(wèn)題,近期已有多家新能源產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)推出了有序充電、V2G(Vehicle to grid,電動(dòng)車到電網(wǎng))、虛擬電廠、光儲(chǔ)充一體等技術(shù)和概念,以期緩解新能源汽車補(bǔ)能需求提升和電網(wǎng)之間的沖突。
于德翔認(rèn)為,新能源汽車補(bǔ)能必須進(jìn)化到“充電網(wǎng)”時(shí)代,才能緩解電力供應(yīng)的矛盾。充電網(wǎng)整合了數(shù)據(jù)網(wǎng)、能源網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng),通過(guò)有序充電、微電網(wǎng)、光伏、移動(dòng)儲(chǔ)能、梯次儲(chǔ)能、調(diào)峰調(diào)頻、車網(wǎng)互動(dòng)、虛擬電廠和碳交易,把整個(gè)電動(dòng)汽車和應(yīng)用場(chǎng)景全部融合到一起,變成了一個(gè)能源載體。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),水電,風(fēng)力、光伏等清潔能源由于受季節(jié)、天氣影響較大,普遍存在波動(dòng)性大、可預(yù)測(cè)性差的問(wèn)題,需要有計(jì)劃的調(diào)頻、調(diào)峰來(lái)幫助電網(wǎng)克服發(fā)電、用電的不平衡,充電站、換電站等作為儲(chǔ)能設(shè)備,能夠吸納光電、風(fēng)電等不穩(wěn)定電力來(lái)源,并在電網(wǎng)的調(diào)度下進(jìn)行放電,參與電網(wǎng)調(diào)節(jié);隨著我國(guó)電動(dòng)車保有量的日益擴(kuò)大,車載動(dòng)力電池儲(chǔ)能容量不斷增多,在傳統(tǒng)調(diào)峰措施之外,通過(guò)V2G技術(shù),使電動(dòng)車變成移動(dòng)儲(chǔ)能單元,參與電網(wǎng)互動(dòng),以達(dá)到削峰填谷、促進(jìn)清潔能源消納的目的。
今年夏天,在合肥供電公司統(tǒng)一調(diào)度控制下,15座蔚來(lái)?yè)Q電站參與了合肥市“虛擬電廠”的電網(wǎng)調(diào)峰。不影響用戶正常換電使用的同時(shí),換電站五天內(nèi)累計(jì)調(diào)整電力負(fù)荷8兆瓦時(shí),相當(dāng)于為3000余戶普通居民家庭“省出”了實(shí)時(shí)用電量。
對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),充電設(shè)備以及電動(dòng)車與電網(wǎng)互動(dòng)能夠進(jìn)一步降低車輛的使用費(fèi)用。通過(guò)智能控制,換電站、光儲(chǔ)充一體站等能夠?qū)崿F(xiàn)峰時(shí)放電、谷時(shí)補(bǔ)電,降低電費(fèi)的同時(shí),還有望通過(guò)反向補(bǔ)充電網(wǎng)產(chǎn)生一定的收入;V2G技術(shù)則能幫助電動(dòng)車將電量“反賣”給電網(wǎng)。
2022年8月,特斯拉加州的2342個(gè)Powerwall用戶參與了虛擬電網(wǎng)的互動(dòng),共計(jì)輸出約16GWh電力,輸入電網(wǎng)的價(jià)格是2美元/kWh。
“如果2030年新能源汽車保有量達(dá)到1億輛,每輛車拿出10kWh來(lái)參與電網(wǎng)的互動(dòng),儲(chǔ)能就有1000GWh;此外,到2030年,1000萬(wàn)塊動(dòng)力電池退役轉(zhuǎn)為儲(chǔ)能電池,以一塊電池40kWh計(jì)算,就有400GWh,加在一起就有1400GWh?!庇诘孪枵f(shuō)道,大規(guī)模電動(dòng)汽車的發(fā)展和梯次電池的利用,就能夠幫助電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。