中國儲能網(wǎng)訊:車網(wǎng)互動是一件聚沙成塔、集腋成裘的工程,要想實現(xiàn)大規(guī)模的車網(wǎng)互動還需要政府頂層設(shè)計、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汽車真正成為電力“海綿”,發(fā)揮其作用,前進路上還需要過五關(guān)。
截至2023年10月,我國的電動汽車保有量已經(jīng)突破1800萬輛,成為世界上新能源汽車保有量最多的國家,10月新能源汽車的滲透率為30.5%,呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。實現(xiàn)電動汽車與智能電網(wǎng)的互動,發(fā)揮動力電池的潛力,使其成為智能電網(wǎng)分布式儲能的重要組成部分一直是電動汽車發(fā)展壯大后的美好愿景?,F(xiàn)在,國家高度重視電動汽車車網(wǎng)互動,相繼出臺文件大力推進車網(wǎng)互動建設(shè),電網(wǎng)公司、充電運營商、車企相繼開展了大量不同形式、不同內(nèi)容的車網(wǎng)互動試點工程,取得了大量實踐經(jīng)驗,車網(wǎng)互動即將迎來大規(guī)模產(chǎn)業(yè)推廣的春天。但是,我們也清晰地看到,車網(wǎng)互動是一件聚沙成塔、集腋成裘的工程,要想實現(xiàn)大規(guī)模的車網(wǎng)互動還需要政府頂層設(shè)計、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汽車真正成為電力“海綿”,發(fā)揮其作用,前進路上還需要過五關(guān)。
第一是規(guī)模關(guān)
實現(xiàn)車網(wǎng)互動是期望讓海量的、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,另一方面還需要滿足一定規(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以上,因此,分散的電動汽車資源聚合實現(xiàn)車網(wǎng)互動需要進行技術(shù)經(jīng)濟比較,這一點可以與集中式的電化學(xué)儲能電站現(xiàn)有的實際運行數(shù)據(jù)進行類比。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會電化學(xué)儲能電站運行統(tǒng)計報告,截至2023年6月底,已投運的電化學(xué)儲能電站主要為中型電站(5MW≤額定功率≤100MW),總功率占比49.63%;其次為大型電站(功率大于100MW),占比46.59%;再次為小型電站(500kW≤額定功率<5MW),投運總功率占比3.78%。上半年,儲能電站的實際運行平均利用系數(shù)為0.09、平均利用率指數(shù)為0.34,相當(dāng)于只是達到電站平均設(shè)計能力的34%。作為管理集中、調(diào)度便捷的集中式儲能電站的實際運行效果尚且如此,作為分散式的儲能-車網(wǎng)互動要想實現(xiàn)其靈活性資源的作用,尚需要更大規(guī)模的動力電池聚合起來,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。
開展車網(wǎng)互動,車主是關(guān)鍵,首先要解決的問題是讓車主愿意參與車網(wǎng)互動??陀^上講,不論是開展有序充電、參與電力需求響應(yīng),還是實現(xiàn)不同層級的放電功能,參與資源聚合和虛擬電廠,其本質(zhì)都會對車主的自然充電行為產(chǎn)生或多或少的影響,或要求其在電動汽車上進行放電。電動汽車作為交通工具,行駛是第一目的,充電是剛需,是不得不進行的日常行為。但是要將電動汽車作為能源工具,放電就不一定是剛需,不是天然、自然的日常行為。從車網(wǎng)互動的主要應(yīng)用場景來看,排除站級車網(wǎng)互動的場景,車網(wǎng)互動一般發(fā)生在??繒r間長,對充電時間不敏感的場景,大部分是個體行為,如果沒有強制性要求,就需要用有效的市場激勵機制調(diào)動個體參與車網(wǎng)互動的積極性。個體參與就需要考慮人類的行為學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等社會學(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)互動的潛力空間。實現(xiàn)大規(guī)模的車網(wǎng)互動必須從源頭出發(fā),建立以車主獲益為撬動點的商業(yè)模式,充分發(fā)揮市場的機制調(diào)動廣大車主的積極性,實現(xiàn)正向的商業(yè)模式。
車網(wǎng)互動作為車、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力電池功能定位所需的電池動力性能,也要滿足作為儲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為雙向變流的充放電一體模塊,滿足效率、壽命、經(jīng)濟之間的性能平衡。充放電系統(tǒng)在滿足充電功能的同時,要實現(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)是實現(xiàn)互聯(lián)互通、保障安全的技術(shù)支撐,車網(wǎng)互動涉及環(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、電網(wǎng)之間的信息互聯(lián)互通,達到車網(wǎng)互動所需的能源流、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,才能實現(xiàn)有序充電、負(fù)荷聚合、虛擬電廠等功能。目前,電動汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系基本上是為實現(xiàn)動力電池充電建立起來的標(biāo)準(zhǔn)體系,面臨車網(wǎng)互動需求,需要將充電標(biāo)準(zhǔn)體系升級為充放電標(biāo)準(zhǔn)體系,下一步將重點制修訂充放電設(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)、電動汽車與需求響應(yīng)和虛擬電廠互動標(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。目前,要全面布局和加快推進車網(wǎng)互動各環(huán)節(jié)的工作,促進汽車行業(yè)、充電行業(yè)、電力行業(yè)協(xié)同發(fā)展、同向而行。應(yīng)鼓勵先行先試,制定有約束力的車網(wǎng)互動所需基礎(chǔ)性制度,實現(xiàn)車輛喚醒功能,大力推廣智能樁建設(shè),加快實現(xiàn)有序充電大規(guī)模推廣應(yīng)用。應(yīng)大力推進將充電納入城市需求側(cè)管理,提供政策激勵,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)互動的特點進行適應(yīng)性匹配,面臨門檻過高、政策不清的現(xiàn)狀,還需要進一步降低車網(wǎng)互動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,推動車網(wǎng)互動實現(xiàn)盈利。要進一步細(xì)化和設(shè)計新的針對車網(wǎng)互動的電力交易品種,加快車網(wǎng)互動全面進入電力市場。
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)是動力,標(biāo)準(zhǔn)是支撐,政策是保障。隨著我國電動汽車產(chǎn)業(yè)增速進入S曲線的上升期,電動汽車已經(jīng)進入到大規(guī)模推廣階段,同時,國家“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略的推進進一步增強了加快建設(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)互動提供了強大的動力。據(jù)悉,國家將出臺進一步推進車網(wǎng)互動的政策性文件。我們相信,聚焦車網(wǎng)互動的關(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)互動前景可期、前途光明。