中國儲能網(wǎng)訊
一、電動車時代,車網(wǎng)互動成為維護電網(wǎng)供需平衡的必然之選
1.1、車網(wǎng)互動的定義
車網(wǎng)互動是將新能源汽車通過充換電設施與供電網(wǎng)絡相連,構(gòu)建新能源汽車與供電網(wǎng)絡的信息流、能量流雙向互動體系,主要包括智能有序充電、雙向充放電(V2G)等形式。
車網(wǎng)互動可減輕新能源汽車無序充電對電網(wǎng)的影響,實現(xiàn)調(diào)整用電負荷、改善電能質(zhì)量、消納可再生能源等作用。而 V2G 的應用還可以為電力系統(tǒng)調(diào)控提供新的調(diào)度資源,避免電網(wǎng)和電源資源的過度投資,同時讓新能源汽車用戶獲得一定的電網(wǎng)能源互動收益,提升新能源汽車整體競爭力。
1.2 車網(wǎng)互動是新能源車規(guī)?;尤腚娋W(wǎng)的必然要求
汽車電動化勢不可擋。“十三五”以來,國內(nèi)新能源汽車規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)高速增長趨勢。2023 年新能源汽車產(chǎn)銷分別完成 958.7 萬輛和 949.5 萬輛,同比分別增長 35.8%和37.9%,市場占有率達到 31.6%,提前完成“2025 年新能源汽車新車銷售占比 20%左右”的目標。
截至 2023 年底,我國新能源汽車保有量達 2041 萬輛,同比增加 56%;其中純電動汽車保有量 1552 萬輛,同比增加 32%。根據(jù)國家電網(wǎng)預測,新能源車保有量 2030 年將突破 1 億輛,根據(jù)中國科學院院士歐陽明高預測,2050 年新能源車保有量將達到 3.5 億輛。而 2023 年全國汽車保有量也就是 3.36 億輛,在這個規(guī)模下,新能源車將成為我國汽車的消費主體。
1.2.1 新能源車規(guī)?;療o序充電將給電網(wǎng)帶來巨大壓力
我們從電網(wǎng)的三個方面來理解這種壓力:
① 發(fā)電側(cè)
影響電網(wǎng)發(fā)用電計劃曲線和區(qū)域電力平衡。2023 年公共充電樁全年充電量為359.7 億度,同比增長 68.69%,占全社會用電量比例為 0.4%。2018-2023 年充電量復合增速為171.81%。
按照 2030 年 1 億輛電動汽車,每輛車 2 萬公里這個邊界條件來計算,全年總充電量在4000 億度,相當于 2021 年三峽電站年發(fā)電量的 4 倍。按電動汽車功率 60 千瓦,充電同時率 10%預測,2030 年需要 600GW 電力裝機容量去適應電動汽車充電需要。憑空多出如此龐大的電量對電網(wǎng)沖擊巨大,對于調(diào)度控制也非常困難,且需要巨額新增建設投資。
新能源車的無序充電或?qū)⑵茐钠洹扒鍧崱蹦茉蠢砟?,影響集中式可再生能源的并網(wǎng)與消納。新能源車是否“清潔”,還應該取決于其充電時的電力來源。如果新能源車的充電需求與新能源發(fā)電不匹配,將提高電網(wǎng)峰谷差,造成比燃油車更高的碳排放。從下圖可以看出,當風電滲透率為 20%/30%/40%時,電動汽車無序充電帶來的二氧化碳減少率為 12%/17%/20%,比傳統(tǒng)燃油車的 19%/25%/29%還少。無序充電狀態(tài)下,電動汽車的負荷時間也與風電不匹配,可能導致更多的棄風。
② 用電負荷
區(qū)域峰值負荷持續(xù)增加,拉大電網(wǎng)負荷峰谷差,加大電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)難度。電動汽車的同時充電特性與居民用電規(guī)律高度一致,會使區(qū)域電網(wǎng)峰谷差由最大負荷的 35%加劇至55%,發(fā)用電計劃容易發(fā)生偏差,電網(wǎng)調(diào)節(jié)難度加大。如果單純通過增容升級線路,會使全社會電力投資翻倍,進而增加終端用戶的用電成本。根據(jù)國網(wǎng)測算,電動汽車無序充電將導致 2030 年國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域峰值負荷增加 1.53 億千瓦,相當于區(qū)域峰值負荷的13.1%,負荷峰谷差加劇。
國外的情況也相差無幾,根據(jù)麥肯錫(2018)定量分析,在德國電動汽車滲透率超過 25%時,本地高峰負荷將增加 30%;在印度,根據(jù)布魯金斯學會預測,2030 年電動汽車充電負荷可能將占全網(wǎng)高峰負荷的 28%-50%。
③輸配電側(cè)
造成局部配網(wǎng)臺區(qū)重過載等問題,對配電網(wǎng)運營提出更高要求。隨著電動汽車快速發(fā)展,其保有量不斷增大,規(guī)模化充電將使電網(wǎng)總負荷“峰上加峰”,負荷波動,諧波、電壓損失和三相不平衡等情況加劇。而電動車主充電行為的不確定性,則會加重配電網(wǎng)調(diào)度和管理難度,現(xiàn)有配電網(wǎng)絡資源緊張,增容困難且費效比不高,電動車規(guī)?;潆娦枨笫乖撉闆r更加嚴峻。從圖 6 可以看出,當私家車電動化比例超過 50%時,住宅小區(qū)、辦公場所的配電變壓器將面臨超載風險。實際上當電動汽車戶滲透率在 25%左右且夜間充電同時率高于 20%時,該小區(qū)夜間最大用電負荷就已經(jīng)會接近變壓器 80%負載率限值了。而現(xiàn)有的很多老舊居民小區(qū),在設計初期并沒有考慮私家電動車的用電負荷,配電設施無法滿足電動私家車日益增長的用電需要,如果繼續(xù)無序安裝私人充電樁,將給小區(qū)配電系統(tǒng)帶來嚴重安全隱患。
在極端情況下,電動汽車的無序充電也會影響輸電網(wǎng)(即主干網(wǎng)),可能造成輸電阻塞與區(qū)域電力送電能力不足,增加重載輸電線路的輸送功率。
1.2.2 車網(wǎng)互動應是新型電力系統(tǒng)建設的重要組成部分
新能源車集“源”“荷”一體,V2G 具有平衡電力系統(tǒng)供需的極大潛力。在能源轉(zhuǎn)型和雙碳目標的大背景下,風電、光伏等新能源迎來快速增長,由于風電、光伏具有強隨機性和波動性,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的“源隨荷動”調(diào)節(jié)模式難以為繼。另一方面,隨著交通、工業(yè)的電氣化進程不斷推進,負荷側(cè)的用電量也在不斷攀升,且負荷呈現(xiàn)出多樣性、隨機性的特征,電力系統(tǒng)供需平衡將面臨巨大挑戰(zhàn)。新能源車既可作為靈活電源,也可作為可調(diào)節(jié)負荷,進行 V2G 互動之后,不僅能降低無序充電給電網(wǎng)帶來的負面影響,還能為平滑可再生能源帶來的電力曲線波動。一方面,新能源車的充電負荷具有時間和空間上的靈活性,可以和供熱電鍋爐、建筑空調(diào)一樣參與電力需求響應,擴大可調(diào)節(jié)負荷整體規(guī)模,增加負荷側(cè)的靈活性。另一方面,新能源車還可以借助向電網(wǎng)反向放電功能,作為儲能設施或虛擬電廠,提供頻率調(diào)節(jié)輔助服務,緩解風電、光伏發(fā)電的波動性。因此車網(wǎng)互動,特別是 V2G 對于新型電力系統(tǒng)建設的意義重大。
電動車的電池動力系統(tǒng)本質(zhì)上就是一套儲能系統(tǒng),當電動車處于停放狀態(tài),其電池將成為待開發(fā)的配電網(wǎng)“充電寶”,把海量的“充電寶”通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接到智能聚合平臺,形成一個虛擬大負荷。這個虛擬大負荷又可以通過能源互聯(lián)網(wǎng)以及人工智能技術(shù)進行優(yōu)化調(diào)控,在用電低谷時給電動車充電,在用電高峰時電動車給電網(wǎng)放電,并且進一步與未來新能源發(fā)電特性匹配,減小電網(wǎng)增容壓力。從八款國產(chǎn)主流高續(xù)航電動汽車,我們可以看到電池容量在 50kWh-80kWh 之間。以現(xiàn)有水平計算,20 輛電動車儲能潛力已經(jīng)和一個中等規(guī)模的用戶側(cè)儲能電站相當。到 2050 年,我國新能源車保有量達 3.5億輛,假設每輛車平均電池容量大于 65kWh,則車載儲能容量超過 227 億 kWh,與 2021年我國每天消費總電量基本相當。2030 預計全國新能源車保有量為 1 億輛,如果 40%的新能源汽車參與有序充電,最大可提供 5600 萬千瓦的調(diào)節(jié)能力;如果 10%的新能源汽車參與 V2G,最大可提供 8600 萬千瓦的調(diào)節(jié)能力。根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計,2022 年全國日最大錯避峰負荷超過 5000 萬千瓦,因此車網(wǎng)互動,特別是 V2G 能調(diào)控出來的量對于電力系統(tǒng)是很有意義的。
1.3 V2G 模式是更卓越的能源管理方案
車網(wǎng)互動的兩種方式中,從經(jīng)濟性、安全性、運營效率三方面來看,V2G 都是更能滿足電網(wǎng)供需平衡的能源管理方案。
有序充電(V1G)僅能調(diào)節(jié)電動汽車的充電時間和充電功率,并不承擔向電網(wǎng)放電的功能,調(diào)控手段相對單一,比起 V2G 來說經(jīng)濟效益不明顯。帝國理工大學在英國電力環(huán)境下,用 100 萬輛電動車做了三種不同充電方案年度增量成本的測算。
① 無序充電:每年+598 萬英鎊增量成本,來自發(fā)電側(cè)的新建資本支出增加、配電側(cè)的加固資本支出增加和發(fā)電效率較低導致運營支出增加。
② 有序充電(V1G):每年+102 萬英鎊增量成本,來自發(fā)電側(cè)的新建資本支出小幅增加、運營支出小幅增加、配電側(cè)無加固資本支持。
③ 雙向充放電(V2G):每年-883 萬英鎊成本,來自發(fā)電側(cè)和配電側(cè)支出同時減少,V2G進行頻率響應,降低運營支出。從運營效果上也可以看出,有序充電雖然能減少系統(tǒng)過載的風險,但相比 V2G,負荷曲線仍然不夠平滑,且峰值靠近過載線。在安全性、經(jīng)濟性方面,V2G 都更勝一籌。
在住宅小區(qū)中,電動車比例 100%時,即使只有 10%的電動車參與 V2G,峰值負荷也低于配變限值。如果達到 20%的參與率,峰值負荷幾乎是無序充電的一半,顯著地減少了電網(wǎng)壓力。所以采用 V2G 的車網(wǎng)互動方式,具有更強的調(diào)節(jié)能力,更大的調(diào)節(jié)潛力,隨著電動車規(guī)模的逐年擴大,不需要很高的參與比例即可發(fā)揮電網(wǎng)調(diào)節(jié)作用。
根據(jù)中國能源報,以一輛 70 度電的純電車為例,其續(xù)航約為 600 公里,每天常規(guī)通勤距離為30-60 公里,僅消耗5-10 度電,如果利用V2G技術(shù)售出50 度電,用峰時1 元/kWh、谷時 0.3 元/kWh 電價計算,車主每次可獲利 35 元。達到 1000 次換電,即可獲利 3.5萬元,2000 次可獲利 7 萬元。
2、海外 V2G 項目現(xiàn)仍處于試點階段,多種商業(yè)模式并存
2.1 海外從 1995 年至今有過百案例,集中于歐美
V2G 技術(shù)最早由美國落基山研究所首席科學家 Amory Lovins 在 1995 年提出概念原型, 特拉華大學 William Kempton 教授對其進一步發(fā)展。2008 年美國第一次在 PJM 市場上進行了真實的頻率響應測試,2012 年美國、德國、日本第一次在示范項目上驗證 V2G技術(shù)的可行性,2016 年丹麥的“Parker”項目作為第一個完全商業(yè)化運行的 V2G 項目啟動,2017 年尼桑針對 V2G 的 LEAF 車型累計售出 4000 多臺,2020 年意大利開展了目前全球最大的 V2G 試點項目,涉及 700 輛電動車的參與。
據(jù) V2G Hub 網(wǎng)站不完全統(tǒng)計,截至 2024 年初,全球有 131 個 V2G 試點示范項目,分布在 27 個國家和地區(qū),主要集中在歐洲和北美。歐美國家的示范項目大多對電動汽車向電網(wǎng)放電以提供調(diào)頻、備用、消納新能源等服務的能力進行了技術(shù)與商業(yè)模式上的驗證;而亞洲國家則更多地是對 V2B 或 V2H 進行驗證,且其中日本最具代表性。從時間線來看,2018-2021 新增項目較多,其中 2018 年增加了 26 個,為新增項目最多的一年。
2.2 50%以上項目為試驗證明性質(zhì),集中探索削峰填谷等三大服務方向
根據(jù) v2g hub 統(tǒng)計,全球有 55.8%的 V2G 項目為概念試驗證明,17.7%的項目為小規(guī)模商業(yè)試驗,只有 8%的項目做到了一定的商業(yè)采購服務的程度??梢哉f全球的 V2G 項目目前仍處于驗證和試點階段。
一個 V2G 試點項目中可能提供多種服務,試點服務內(nèi)容包括了時間平移(削峰填谷)、頻率響應、配網(wǎng)服務、備用服務、價格套利、旋轉(zhuǎn)備用等,其中削峰填谷服務數(shù)排行第一,和頻率響應、配網(wǎng)服務數(shù)合計占比超過 71%,是全球 V2G 試點項目的主要探索方向。
國際上開展車網(wǎng)協(xié)同試點的目標可總結(jié)為:一是利用提供電網(wǎng)服務的收益,降低電動汽車全生命周期的成本,提升電動汽車推廣的規(guī)模數(shù)量;二是在保障電網(wǎng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的前提下,利用電動汽車作為電網(wǎng)資源,減少電網(wǎng)、電源和固定式儲能設施的投資。海外 V2G 試點項目覆蓋了幾乎所有可能的應用場景,從局部配網(wǎng)優(yōu)化到全網(wǎng)應用。
2.3 海外 V2G 項目參與主體多,試水多種商業(yè)模式
海外 V2G 項目參與主體類型多元。海外 V2G 項目的市場主體包括電動汽車租售企業(yè)、雙向充放電設施供應商、電力公司、車網(wǎng)互動平臺運營商、高校及科研單位、政府機構(gòu)等。以英國為例,典型的 V2G 市場化運行模式中,車網(wǎng)互動平臺運營商處于核心地位,是整個需求側(cè)管理的通信中心,通過與電動車供電設備和電動車的通信來平衡每輛汽車的技術(shù)能力。電動汽車供應商、充放電設施供應商和電網(wǎng)公司都可以在車網(wǎng)互動平臺上進行交易匹配。當接收到來自電網(wǎng)公司的需求響應服務時,車網(wǎng)互動平臺可以開展用戶參與調(diào)頻輔助服務、節(jié)能服務等運營活動,連通車端和網(wǎng)端的能源響應和傳輸渠道。
海外 V2G 試點項目往往不由某一家企業(yè)單獨發(fā)起,而是由上文中多個企業(yè)共同發(fā)起,建立起協(xié)同合作的生態(tài)圈,促進車-樁-網(wǎng)各主體在技術(shù)研發(fā)上的共同合作,并且可以降低單個主體承擔的前期投資成本。
通過試水多種商業(yè)模式,多個海外 V2G 項目的經(jīng)濟性已獲驗證。比如英國Sciurus項目的單臺車樁參加 V2G 服務的年平均收益達 340 英鎊,調(diào)頻響應服務可將單車年收益提高至 513 英鎊;英國 powerloop 項目通過租賃 V2G 電動車來售賣套餐,相較無序充電,單個客戶每年最多可減少 840 英鎊的成本;丹麥 Paker 項目驗證每輛電動汽車在北歐區(qū)域電力市場中的年調(diào)頻收益非??捎^,介于 1759 歐元-2486 歐元之間,具備商業(yè)推廣的潛力。
此外還有荷蘭、英國、美國嘗試的通過充電樁來引導 V2G 商業(yè)運行的模式。比如荷蘭80%的公共充電樁加載智能有序充電功能,可以隨時被激活,不僅支持電動汽車用戶在不綁定任何充電運營商的前提下,在任一公共充電站實現(xiàn)“即插即充”,也能夠廣泛地支持智能有序充電,延緩配電網(wǎng)增容投資,并在可再生能源發(fā)電時段參與消納;英國政府的電動汽車家庭充電計劃(UK Electric Vehicle Homecharge Scheme)規(guī)定,自 2019年起,只有支持有序充電的充電樁,才有資格獲得政府補貼支持;美國佛蒙特州的電網(wǎng)企業(yè)提出,只要車主允許電網(wǎng)企業(yè)控制 Powerwall 儲能設施和車輛充電,并提供電網(wǎng)服務,該電網(wǎng)企業(yè)將為特斯拉車主支付安裝 Powerwall 儲能設施和充電樁的費用。電網(wǎng)企業(yè)則通過有序充電或者 V2G 方式賺取電價峰谷差或獲得電力市場收益,填補前期設備投入。
2.4 海外 V2G 項目試點中常見問題
雖然歐美等國在V2G項目上試點的時間很長,在調(diào)頻服務試點上已經(jīng)有了一定的成熟度,在車-樁-網(wǎng)高頻次、高時間精度的通信協(xié)議也得到驗證,但試點過程中也遇到了一些常見的問題。比如私家車客戶的出行行為差異大、用戶側(cè)資源接入配電網(wǎng)困難、技術(shù)和標準難以統(tǒng)一等,對應的解決措施有:和負荷聚合商合作,從私家車之外的營運車輛入手、嚴格審核后允許用戶側(cè)資源并網(wǎng)、尼桑三菱開始支持商業(yè)化 V2G 產(chǎn)品等等。
3、國內(nèi) V2G 應用方興未艾,重磅頂層政策加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展
3.1 國內(nèi)車網(wǎng)互動項目由電網(wǎng)企業(yè)主導,V2G 項目尚在起步期
2018 年以來,國內(nèi)多個省市開展了電動車參與電網(wǎng)輔助服務和需求響應的試點驗證。和海外的發(fā)起方不同,我國是由國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司等電網(wǎng)企業(yè)主導,組織車企、樁企、充電運營商聯(lián)合開展了有序充電、電動汽車參與需求響應、源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動、虛擬電廠等示范項目。其中公共充電樁通過聚合商平臺,已實現(xiàn)參與分鐘級調(diào)峰的功能驗證;具備聯(lián)網(wǎng)功能的私人充電樁在華北、上海等地已完成參與電網(wǎng)填谷的可能性驗證;部分換電站通過聚合參與了電網(wǎng)調(diào)峰,其中部分還接入電網(wǎng)參與了調(diào)頻。
國內(nèi)目前針對有序充電的研究較豐富,而關(guān)于 V2G的研究和試點應用尚處于起步階段,與國外差距仍較大。
①我國第一個規(guī)模化電動汽車有序充電示范工程“鄭州世紀家園示范站”于2018 年7 月建成投運,隨后北京、南京、上海、廣州等地均開展了居民區(qū)有序充電站的推廣建設。
②2020 年 6 月,北京中再中心車網(wǎng)互動示范站投運,是全國第一個商業(yè)運營的 V2G 充放電站,有 12 個充放電雙向樁。
③2021 年 4 月,我國最大的工業(yè)園區(qū) V2G 商業(yè)化示范站在保定長城工業(yè)園區(qū)建成投運,園區(qū)內(nèi)共布局 50 個 V2G 充電樁。
④2023 年 8 月,國內(nèi)規(guī)模最大的 V2G 試驗在國網(wǎng)無錫供電公司車網(wǎng)互動驗證中心完成,配置了 50 臺 60kw 的 V2G 直流充電樁,實驗數(shù)據(jù)顯示,50 臺新能源車的反向送電功率接近 2000kw,送出的電量可滿足 133 戶居民一天的日常用電。
3.2 對比國際,我國 V2G 行業(yè)發(fā)展阻礙的異同
我國的 V2G 起步晚于歐美國家,雖然可以借鑒歐美經(jīng)驗,以負荷集成商為合作對象,避免在項目試點中進行過度投資。但對比國際,我國 V2G 項目試點不僅需要解決同樣的電池衰減影響、配網(wǎng)設備改造、V2G 電動汽車缺乏這些問題,還需要面對國內(nèi)特有的電力市場機制、充電標準兼容性等挑戰(zhàn)。
比如:①電力市場機制不完善,準入門檻高,輔助服務市場主體以發(fā)電設施為主,用戶側(cè)資源不在其中?,F(xiàn)貨市場仍在建立初期,區(qū)域市場改革方向差別較大。
②終端用戶峰谷電價機制不完善,部分地區(qū)沒有居民、工商業(yè)的峰谷電價,且受充電服務費、轉(zhuǎn)供電加價影響,峰谷電價傳導不暢。
③車-樁-網(wǎng)的交互控制技術(shù)不明確,標準體系沒有貫通。
④互動能力有待提升,海量分布式車網(wǎng)互動資源聚合調(diào)控技術(shù)有待突破。
⑤電網(wǎng)企業(yè)的信息安全要求很高,目前的開放程度不足以支撐規(guī)模化電動車靈活資源參與快速響應的輔助服務。
3.3 多種電力市場試點開放參與,為規(guī)?;?V2G 運營增加盈利來源
電能量市場和電力輔助市場是電動車 V2G 運營必不可少的交易場所,當下電動車還無法直接作為市場主體參與綠電交易,通過充換電樁負荷聚合商參與綠電交易仍處于試點階段,但已有地方加速推動相關(guān)機制出臺。
①電能量市場
目前山東、廣東、山西等省份正加速推動電動車、虛擬電廠等新興市場主體參與現(xiàn)貨市場。2022 年 5 月,廣東實現(xiàn)首個虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨市場獲得盈利;2022 年 6 月,山東明確提出虛擬電廠可作為獨立市場主體參與市場交易,山西提出虛擬電廠規(guī)范入市方案。
②需求響應市場
上海已有電動車、虛擬電廠、儲能參與需求響應,開展側(cè)重樓宇負荷資源的虛擬電廠全域綜合響應。
③輔助服務市場
華北已將車網(wǎng)互動充電樁資源正式納入華北電力調(diào)峰輔助服務市場并正式結(jié)算;北京地區(qū)可控電動車為山西電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)提供調(diào)峰資源;南方區(qū)域輔助服務市場也為電動車聚合調(diào)頻服務提供者參與南方區(qū)域調(diào)頻輔助服務市場開放對應準入許可。
④區(qū)域電力交易市場
已有區(qū)域電力交易市場目前以試點的形式存在,承擔零售側(cè)的電力商品交易。區(qū)域市場的出現(xiàn)為 V2G 的盈利提供了新思路,通過與其他分布式資源的就近交易,可以進一步降低用戶側(cè)用電成本、增加充電樁安裝容量,同時保證地區(qū)級、城市級、園區(qū)級配電網(wǎng)絡的電力平衡。
3.4 頂層設計出臺,明確的階段性目標加速 V2G 應用走向成熟
2024 年 1 月,國家發(fā)改委、國家能源局、工信部及國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》(以下簡稱《意見》)?!兑庖姟访鞔_了幾個發(fā)展目標:①2025 年底前力爭建成 5 個以上示范城市及 50 個以上雙向充放電示范項目;②參與試點示范的城市 2025 年全年充電電量 60%以上集中在低谷時段、私人充電樁充電電量 80%以上集中在低谷時段;③2030 年車網(wǎng)互動實現(xiàn)規(guī)?;瘧?,力爭為電力系統(tǒng)提供千萬千瓦級的雙向靈活性調(diào)節(jié)能力。
實際上近年來,對于 V2G,從國家層面到省級、市級都在不斷出臺政策。2024 年初四部委聯(lián)合發(fā)布的《意見》可謂是正式吹響了 V2G 行業(yè)沖鋒的號角,不僅對 2025 年、2030年都提出了明確的階段性目標,有效調(diào)動地方政府、電網(wǎng)對 V2G 項目落地的積極性,而且《意見》對核心技術(shù)、標準體系、市場機制、示范項目場景、充換電基礎設施和電網(wǎng)支持都做了詳細的指引,明確了車企、樁企和電網(wǎng)企業(yè)各方責任,為下一步 V2G 從試點驗證向大規(guī)模商業(yè)化運營開展提供了有力的遵循。
4、車網(wǎng)互動市場廣闊,看好和電網(wǎng)深度合作的負荷聚合商
2025/2030/2050 年我國新能源車保有量預計達 4000/10000/35000 萬輛,車載儲能容量預計達 26/65/228 億度。2023 年我國新能源車保有量為 2041 萬輛,自 2018年以來復合增速為 40%,以此估算 2025 年新能源車保有量為 4000 萬輛,每輛車平均電池容量為 65kWh,對應車載儲能容量為 26 億度。以此類推 2030、 2050 年的數(shù)據(jù)估算。
2025/2030/2050 年車網(wǎng)互動充電樁新增量預計分別為 1140/8000/25000 萬臺。截止 2023 年 12 月,全國充電樁累計數(shù)量為859.6 萬臺,同比增加65%,車樁比為 2.4:1。根據(jù)工信部此前提出的“2025 年實現(xiàn)車樁比 2:1,2030 年實現(xiàn)車樁比 1:1”,2025 年預計我國新能源車保有量為 4000 萬臺,對應充電樁保有量應為 2000 萬臺,缺口為 1140萬臺。根據(jù) 2024 年初四部委發(fā)布的《意見》,原則上新建充電樁統(tǒng)一采用車網(wǎng)互動的智能有序充電樁,因此這 1140 萬臺的新增假設全部來自于車網(wǎng)互動充電樁。以此計算2030、2050 年的車網(wǎng)互動充電樁新增量。
國內(nèi)規(guī)模化車網(wǎng)互動的參與主體主要有:電網(wǎng)企業(yè)、負荷聚合商、電動汽車用戶以及充電樁/電動汽車這樣的硬件制造商。
①電網(wǎng)企業(yè)是車網(wǎng)互動服務的主要購買方,也是車網(wǎng)互動的主導參與者。
②負荷聚合商是車網(wǎng)互動服務的提供者,從國內(nèi)外的試點經(jīng)驗來看,由于電動車用戶個體無法直接和電網(wǎng)達成協(xié)議且不好操控,需要由負荷聚合商對大規(guī)模的電動車進行聚合,以充分發(fā)揮電動汽車的分布式儲能作用。整車企業(yè)、充電運營商、充電樁制造商、第三方服務平臺都具有作為負荷聚合商的潛力。
③隨著車網(wǎng)互動的推進,充電樁、電動汽車都面臨著升級換代,生產(chǎn)新產(chǎn)品或是按需改造原有產(chǎn)品,都將催生出新的需求。而充電樁的升級對運營也提出了更高的要求,疊加新能源車規(guī)模持續(xù)擴大,充電樁運營前景廣闊。
看好和電網(wǎng)深度合作,或是有平臺優(yōu)勢的負荷聚合商。對比不同類型充電樁的調(diào)控特性,物流車換電站、公交車快充站、寫字樓/工業(yè)園區(qū)/商場慢充站、居民小區(qū)慢充站是相對更能參與電力交易的場所。四部委發(fā)布的《意見》也提出,要優(yōu)先打造一批面向公務、租賃班車、公交等公共領(lǐng)域車輛的 V2G 示范項目。因此整車企業(yè)、充電樁制造商的場所適用性比較弱,充電運營商和第三方服務平臺更能滿足未來的 V2G 示范項目負荷聚合需求。
而充電運營商所用的電一般向當?shù)匚飿I(yè)公司采購, 很多充電樁運營商不能通過分時電價獲得直接的電費收益;運營商從物業(yè)處購電的價格略高于銷售電價,調(diào)價空間不足。所以和電網(wǎng)深度綁定,能獲得購電優(yōu)惠的負荷聚合商有望憑借價格優(yōu)勢快速搶占市場。
5、風險提示
政策落地不及預期:車網(wǎng)互動試點城市推進不及預期、地方政府配合政策不及預期、車網(wǎng)互動標準體系建立不及預期。
電力市場機制不完善:充電峰谷電價機制完善進度低于預期、車網(wǎng)互動資源聚合參與需求側(cè)準入門檻高、對電網(wǎng)放電價格機制缺乏
電動車銷量不及預期:電動車滲透率提升不及預期、受限于小區(qū)安裝充電樁問題,個人車主購買意愿下降
車載電池技術(shù)升級緩慢:電池循環(huán)壽命提升進度緩慢、電池安全防控技術(shù)升級不及預期、升級后電池成本大幅提升
用戶配合度低:個人新能源車主參與意愿低、班車公交等公共領(lǐng)域車輛參與積極性低
車網(wǎng)互動充電樁生產(chǎn)不及預期:智能有序充電樁生產(chǎn)不及預期、雙向充放電充電樁技術(shù)升級緩慢