中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:截至2023年10月,我國的電動(dòng)汽車保有量已經(jīng)突破1800萬輛,成為世界上新能源汽車保有量最多國家,10月的新能源汽車的滲透率為30.5%,呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)的互動(dòng),發(fā)揮動(dòng)力電池的潛力,使其成為智能電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能的重要組成部分一直是電動(dòng)汽車發(fā)展壯大后期望實(shí)現(xiàn)的美好愿景?,F(xiàn)在,國家高度重視電動(dòng)汽車車網(wǎng)互動(dòng),相繼出臺(tái)文件大力推進(jìn)車網(wǎng)互動(dòng)建設(shè),電網(wǎng)公司、充電運(yùn)營商、車企相繼開展了大量不同形式、不同內(nèi)容的車網(wǎng)互動(dòng)試點(diǎn)工程,取得了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),車網(wǎng)互動(dòng)即將迎來大規(guī)模產(chǎn)業(yè)推廣的春天。但是,我們也清晰看到,車網(wǎng)互動(dòng)是一件聚沙成塔、集腋成裘的工程,要想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的車網(wǎng)互動(dòng)還需要政府頂層設(shè)計(jì)、各方通力合作,深化電力市場建設(shè)才能讓分散的海量電動(dòng)汽車真正成為電力“海綿”,發(fā)揮其作用,前進(jìn)路上還需要過五關(guān)。
第一是規(guī)模關(guān)
實(shí)現(xiàn)車網(wǎng)互動(dòng)是期望讓海量的、分散的充電負(fù)荷成為電力的可調(diào)負(fù)荷,亦可成為電力的分布式電源,其作用從本質(zhì)上就是提供新型電力系統(tǒng)下所需要的靈活性資源,實(shí)現(xiàn)削峰填谷、調(diào)頻備用等功能。作為電力系統(tǒng)的靈活性資源,一方面要具備可觀、可測、可調(diào)、可控的條件,另一方面,還需要具備一定規(guī)模的要求。雖然從不同調(diào)度范圍來看,所需要的靈活性資源的規(guī)模不同,但一般都是在兆瓦級(jí)以上,因此,分散的電動(dòng)汽車資源聚合實(shí)現(xiàn)車網(wǎng)互動(dòng)需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,這一點(diǎn)可以與集中式的電化學(xué)儲(chǔ)能電站現(xiàn)有的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行類比,根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)電化學(xué)儲(chǔ)能電站運(yùn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)告,截至2023年6月底,已投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能電站主要為中型電站,總功率占比49.63%;其次為大型電站(功率大于100MW),占比46.59%;再次,小型電站(功率小于100MW)投運(yùn)總功率占比3.78%。其中中型電站是指功率大于5MW。上半年,儲(chǔ)能電站的實(shí)際運(yùn)行平均利用系數(shù)為0.09、平均利用率指數(shù)為0.34,相當(dāng)于只是達(dá)到電站平均設(shè)計(jì)能力的34%。作為管理集中、調(diào)度便捷的集中式儲(chǔ)能電站的實(shí)際運(yùn)行效果尚且如此,作為分散式的儲(chǔ)能-車網(wǎng)互動(dòng)要想實(shí)現(xiàn)其靈活性資源的作用,尚需要更大規(guī)模的動(dòng)力電池聚合起來,才能在新型電力系統(tǒng)靈活性資源中占)據(jù)一席之地。所需規(guī)模的大小取決于車網(wǎng)互動(dòng)的應(yīng)用場景和電力市場交易的范圍,有序充電所需聚合負(fù)荷較少,微電網(wǎng)次之,而虛擬電廠和V2G所需規(guī)模門檻較高。
第二是模式關(guān)
開展車網(wǎng)互動(dòng),車主是關(guān)鍵,首先要解決的問題是車主愿意參與車網(wǎng)互動(dòng)??陀^上講,不論是開展有序充電、參與電力需求響應(yīng),還是實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)的放電功能,參與資源聚合和虛擬電廠,其本質(zhì)都會(huì)對車主的自然充電行為產(chǎn)生或多或少的影響,或要求其在電動(dòng)汽車上進(jìn)行放電。電動(dòng)汽車作為交通工具,行駛是第一目的,充電是剛需,是不得不進(jìn)行的日常行為,但是要將電動(dòng)汽車作為能源工具,放電就不一定是剛需,不是天然、自然的日常行為。從車網(wǎng)互動(dòng)的主要應(yīng)用場景來看,排除站級(jí)車網(wǎng)互動(dòng)的場景,車網(wǎng)互動(dòng)一般發(fā)生在??繒r(shí)間長,對充電時(shí)間不敏感的場景,大部分是個(gè)體行為,如果沒有強(qiáng)制性要求,就需要用有效的市場激勵(lì)機(jī)制,才能調(diào)動(dòng)個(gè)體參與車網(wǎng)互動(dòng)的積極性。個(gè)體參與就需要考慮人類的行為學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等社會(huì)學(xué)科,在最大公約數(shù)下分析車主的行為,才能預(yù)估和預(yù)判參與車網(wǎng)互動(dòng)的潛力空間,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的車網(wǎng)互動(dòng)必須從源頭出發(fā),建立以車主獲益為撬動(dòng)點(diǎn)的商業(yè)模式,充分發(fā)揮市場的機(jī)制調(diào)動(dòng)廣大車主的積極性,實(shí)現(xiàn)正向的商業(yè)模式。
第三是技術(shù)關(guān)
車網(wǎng)互動(dòng)作為車、樁、網(wǎng)全新的功能,需要技術(shù)創(chuàng)新解決一系列面臨的挑戰(zhàn)。電池需要滿足既能作為動(dòng)力電池功能定位所需的電池動(dòng)力性能,也要滿足作為儲(chǔ)能功能所需的電池安全和壽命要求,非常欣喜看到,據(jù)清華大學(xué)的研究表明,一定的充放電對于電池壽命具有一定的正向作用。汽車要增加對電池放電的管理功能。單向變流的充電模塊要升級(jí)為雙向變流的充放電一體模塊,滿足效率、壽命、經(jīng)濟(jì)之間的性能平衡。充放電系統(tǒng)在滿足充電功能的同時(shí),要實(shí)現(xiàn)放電并網(wǎng)帶來的安全、電能質(zhì)量方面的新要求。負(fù)荷聚合、虛擬電廠要重點(diǎn)解決海量數(shù)據(jù)的接入、功率預(yù)測精準(zhǔn)度的問題。汽車行業(yè)、充電行業(yè)需要加強(qiáng)與電力行業(yè)的技術(shù)融合,以分散式、非固定連接并網(wǎng)的技術(shù)特性滿足電力交易和電力調(diào)度所需要的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性的綜合指標(biāo)要求。
第四是標(biāo)準(zhǔn)關(guān)
標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、保障安全的技術(shù)支撐,車網(wǎng)互動(dòng)涉及環(huán)節(jié)多、鏈條長、利益主體分散,首先必須打通電池、車、樁、平臺(tái)、電網(wǎng)之間的信息互聯(lián)互通,達(dá)到車網(wǎng)互動(dòng)所需的能源流、信息流的暢通,保障充放電需求、電池狀態(tài)、電網(wǎng)資源各環(huán)節(jié)間信息共享,才能實(shí)現(xiàn)有序充電、負(fù)荷聚合、虛擬電廠等功能。目前,電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系基本上是為實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池充電建立起來的標(biāo)準(zhǔn)體系,面臨車網(wǎng)互動(dòng)需求,需要將充電標(biāo)準(zhǔn)體系升級(jí)為充放電標(biāo)準(zhǔn)體系,下一步將重點(diǎn)制修訂充放電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、充放電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、充放電信息交換標(biāo)準(zhǔn)、電動(dòng)汽車與需求響應(yīng)和虛擬電廠互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。
第五是政策關(guān)
作為新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài),同樣離不開政策的支持和政策的頂層設(shè)計(jì)。目前,要全面布局和加快推進(jìn)車網(wǎng)互動(dòng)各環(huán)節(jié)的工作,促進(jìn)汽車行業(yè)、充電行業(yè)、電力行業(yè)協(xié)同發(fā)展、同向而行。應(yīng)鼓勵(lì)先行先試,制定有約束力的車網(wǎng)互動(dòng)所需基礎(chǔ)性制度,實(shí)現(xiàn)車輛喚醒功能,大力推廣智能樁建設(shè),加快實(shí)現(xiàn)有序充電大規(guī)模推廣應(yīng)用。應(yīng)大力推進(jìn)將充電納入城市需求側(cè)管理,提供政策激勵(lì),加大需求側(cè)響應(yīng)?,F(xiàn)有的電力市場還主要是在針對集中式的發(fā)電資源聚合,沒有針對車網(wǎng)互動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性匹配,面臨門檻過高、政策不清的現(xiàn)狀,還需要進(jìn)一步降低車網(wǎng)互動(dòng)作為資源聚合商的電力市場門檻,積極參與電力輔助服務(wù)市場,推動(dòng)車網(wǎng)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)盈利。要進(jìn)一步細(xì)化和設(shè)計(jì)新的針對車網(wǎng)互動(dòng)的電力交易品種,加快車網(wǎng)互動(dòng)全面進(jìn)入電力市場。
規(guī)模關(guān)、模式關(guān)、技術(shù)關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)和政策關(guān)是車網(wǎng)互動(dòng)大規(guī)模推廣需要解決的主要問題。其中,規(guī)模是前提,模式是核心,技術(shù)是動(dòng)力,標(biāo)準(zhǔn)是支撐,政策是保障。隨著我國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)增速進(jìn)入S曲線的上升期,電動(dòng)汽車已經(jīng)進(jìn)入到大規(guī)模推廣階段,同時(shí),國家雙碳目標(biāo)戰(zhàn)略的推進(jìn)進(jìn)一步增強(qiáng)了加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)的緊迫性,雙方目標(biāo)一致、方向相同,客觀上為大規(guī)模推廣車網(wǎng)互動(dòng)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力,據(jù)悉,國家將出臺(tái)進(jìn)一步推進(jìn)車網(wǎng)互動(dòng)的政策性文件,我們相信,聚焦車網(wǎng)互動(dòng)的關(guān)鍵問題,著力培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,建立可持續(xù)的發(fā)展模式,車網(wǎng)互動(dòng)前景可期、前途光明。(作者系中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長劉永東)