中國儲能網(wǎng)訊：近年來，我國新能源汽車滲透率逐年上漲。據(jù)公安部統(tǒng)計，截至2023年底，我國新能源汽車保有量達到2041萬輛，占汽車總量的6.07%，比上一年增長了約三分之一，未來規(guī)模還將持續(xù)擴大。中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高預計，2040年左右我國新能源汽車保有量將達到3億到4億輛，成為10萬億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)。隨著新能源汽車的規(guī)?；l(fā)展，政府高度重視新能源汽車與電網(wǎng)的互動調(diào)節(jié)潛力。
2023年6月，國家發(fā)改委印發(fā)了《國務院辦公廳關(guān)于進一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導意見》（國辦發(fā)〔2023〕19號，以下簡稱為《指導意見》），提出要充分發(fā)揮新能源汽車在電化學儲能體系中的重要作用，加強電動汽車與電網(wǎng)的能量互動，提高電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、安全應急等響應能力，推動車網(wǎng)互動的試點示范。
在《指導意見》的基礎(chǔ)上，國家發(fā)改委、國家能源局、工業(yè)和信息化部以及市場監(jiān)管總局在去年年底發(fā)布了《加強新能源汽車與電網(wǎng)融合的實施意見》（以下簡稱為《實施意見》），是對車網(wǎng)互動提出頂層設(shè)計的首個文件，包括有序充電和雙向充放電（V2G）等。《實施意見》提出了我國車網(wǎng)互動的總體要求、重點任務和保障措施，明確了到2025年和2030年的車網(wǎng)互動的階段性目標，首次提出力爭在2025年底前建設(shè)5個以上示范城市和50個雙向充放電示范項目的目標，有效發(fā)揮動力電池作為可控負荷或移動儲能的靈活性調(diào)節(jié)能力，為新型電力系統(tǒng)高效經(jīng)濟運行提供重要支撐。
《實施意見》從技術(shù)創(chuàng)新、標準支撐、機制引導、試點示范、設(shè)施升級、電網(wǎng)保障進行了系統(tǒng)部署。本文對各項重點任務的解讀如下。
推進核心技術(shù)攻關(guān)
目前國內(nèi)大部分車主對V2G的了解較少，存在一定顧慮，主要擔心V2G會縮短動力電池的壽命。目前新能源汽車常用的三元鋰電池充放電循環(huán)壽命普遍達到2000—3000次，而大部分私家車用戶出行所需的電池循環(huán)壽命僅需500—600次左右，現(xiàn)有動力電池已具備一定的V2G應用潛力。寧德時代首席科學家吳凱在2023年世界動力電池大會上提出，現(xiàn)有電池技術(shù)在提高壽命方面有很大潛力，在不增加電池成本的情況下，電池循環(huán)壽命可以從現(xiàn)階段的2000—3000次提高到8000次以上。但是由于V2G應用缺乏必要的價格機制以及商業(yè)應用的穩(wěn)定預期，車企和動力電池企業(yè)在提升動力電池循環(huán)壽命方面缺乏足夠動力，長壽命車載動力電池產(chǎn)品開發(fā)投入較少。
《實施意見》指出，在不提高成本的前提下，提升動力電池循環(huán)壽命至3000次以上，以滿足V2G規(guī)?；瘧谩＿@是國家層面的政策首次從V2G的場景需求出發(fā)，對動力電池提出了明確的壽命指標和成本要求。這一指標的提出，為車企和電池企業(yè)提供了更為明確的政策導向，關(guān)于V2G后續(xù)的相關(guān)政策、標準和試點工作的部署也為企業(yè)提供了更為明確的產(chǎn)業(yè)化預期，將有利于引導相關(guān)企業(yè)加大長循環(huán)壽命動力電池的開發(fā)投入，通過產(chǎn)品性能的提升從根本上解決消費者對于電池壽命的顧慮。
就目前充電設(shè)施的能效而言，電動汽車充放電一次可能要損失約15%的電量?？紤]到V2G過程中的損耗問題，《實施意見》提出，研制高可靠、高靈活、低能耗的V2G設(shè)備。通過提高充放電設(shè)施的能效，可以有效降低V2G損耗。此外，V2G為第三代寬禁帶功率半導體的商業(yè)化應用提供了重要的適配場景，即在充電設(shè)施上采用第三代半導體以提升充放電效率，將有助于推動我國半導體產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。
推進標準體系建設(shè)
目前我國尚缺乏覆蓋充換電設(shè)施、電動汽車、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等“車－樁－網(wǎng)”關(guān)鍵環(huán)節(jié)車網(wǎng)互動標準體系，這是推進規(guī)?；嚲W(wǎng)互動的重要障礙。舉例來說，現(xiàn)有車一樁通訊協(xié)議不能有效支持V2G的規(guī)模化應用，交流充電接口不具備數(shù)字化通信能力，這些都阻礙了車網(wǎng)互動的規(guī)模化應用。
《實施意見》明確提出要優(yōu)先推進智能有序充電的發(fā)展，在2025年前完成V2G關(guān)鍵技術(shù)標準的制修訂。這是我國首次明確標準體系的出臺時間節(jié)點?！秾嵤┮庖姟愤€對車輛生產(chǎn)準入和充電樁生產(chǎn)、報裝、驗收等提出了明確要求，同時對各標委會做好標準體系建設(shè)和國際化的保障服務做出了規(guī)定，以推動標準的實施落地。
《實施意見》的出臺將加速技術(shù)標準體系的建設(shè)和完善，并和產(chǎn)品準入以及充電設(shè)施報裝驗收環(huán)節(jié)管理進行有效銜接，推動行業(yè)凝聚力量，形成整體的協(xié)同效應，對整個產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展有著積極的推動作用，也會激發(fā)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模持續(xù)擴大。未來隨著標準體系逐步完善，將為車網(wǎng)互動規(guī)?；瘧玫於ㄖ匾A(chǔ)。
加快電價與市場機制的創(chuàng)新
電價與市場機制的缺失是制約電動汽車發(fā)揮電力海綿作用的關(guān)鍵原因，也是消費者缺乏參與車網(wǎng)互動意愿的重要因素。比如，我國居民充電電價以往大多采用固定電價。據(jù)統(tǒng)計，截至2022年底，全國僅有8個省市出臺了居民充電峰谷分時電價。盡管近一年來各地加快了居民峰谷分時電價的出臺步伐，目前已有25個省市出臺居民充電峰谷電價，但仍未覆蓋全國所有省市，部分省市的居民充電峰谷電價在時段和價差設(shè)置上仍較為粗放，有待進一步完善。
調(diào)研顯示，在部分執(zhí)行居民充電峰谷電價的地區(qū)，私人充電樁的低谷時段充電電量占比達到70%以上，驗證了分時電價對居民充電負荷的錯峰引導效果。
《實施意見》明確了2025年底前居民充電分時電價的全面應用，并鼓勵各地制定獨立于普通居民電價的居民充電分時電價。這一建議將加快未出臺省市的峰谷分時電價出臺，以及已出臺省市的峰谷時段和電價價差的優(yōu)化，進一步激發(fā)居民充電負荷的靈活調(diào)節(jié)潛力。
目前V2G放電價格缺失，難以給用戶帶來實際收益，這是現(xiàn)階段用戶關(guān)注和了解程度低、缺乏成熟的V2G車輛和充電設(shè)施的根本原因。為此，《實施意見》提出研究放電價格機制，以及驗證V2G資源的等效儲能潛力，這將調(diào)動用戶參與放電的積極性，有力推動V2G技術(shù)發(fā)展。
從市場機制來看，電動汽車參與需求響應、調(diào)峰輔助服務等市場機制尚不健全。大部分需求響應機制還停留在電網(wǎng)緊急缺口保供的響應上，并未考慮新能源消納和頂峰經(jīng)濟響應情況，響應頻次較低，啟動條件較單一。輔助服務以調(diào)峰輔助服務為主，交易品種較單一。
全國多個地區(qū)試點驗證了聚合電動汽車資源參與需求側(cè)響應、輔助服務、綠電交易的可行性，可為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)提供新的靈活性資源。在適當?shù)氖袌鰴C制和良好的商業(yè)模式推動下，引導大部分電動汽車車主在低谷時段甚至是新能源大發(fā)時段充電。引導新能源車充新能源電，可以將新能源車變成電網(wǎng)有效地靈活性調(diào)節(jié)資源。
《實施意見》提出，建立健全車網(wǎng)互動資源聚合參與需求側(cè)管理以及市場交易機制，優(yōu)化完善輔助服務機制。在需求響應方面，《實施意見》為各地創(chuàng)新車網(wǎng)互動配套需求響應機制和品種提供了政策指引。在支撐電力保供基礎(chǔ)上，進一步通過需求響應機制創(chuàng)新，發(fā)揮車網(wǎng)互動資源在促進綠電消納、降低供需緊張時段供電成本方面的作用，提升需求響應參與規(guī)模和頻次。在輔助服務方面，《實施意見》提出要優(yōu)化完善輔助服務機制，豐富交易品種，擴大參與范圍，為下一步車網(wǎng)互動資源參與調(diào)峰、調(diào)頻、備用、爬坡等輔助服務市場提供了政策指導。此外，《實施意見》鼓勵探索車網(wǎng)互動聚合參與電力現(xiàn)貨、綠證、碳交易的可行路徑，為各地結(jié)合電力市場和碳市場建設(shè)，探索相關(guān)市場機制提供政策依據(jù)。
推動V2G示范，加速商業(yè)化進程
為充分釋放電動汽車的移動儲能價值，下一步應加快形成相對成熟的V2G商業(yè)模式。
在建設(shè)層面，未來V2G要跟園區(qū)、樓宇建筑和家庭住宅三大典型場景有效結(jié)合。《實施意見》提出，積極探索新能源汽車與園區(qū)、樓宇建筑、家庭住宅等場景高效融合的V2G應用模式，這一舉措為這三大場景提供更加經(jīng)濟高效靈活的能源管理解決方案，也有助于推動新能源汽車的普及和應用，促進綠色出行，為建設(shè)清潔低碳的能源體系貢獻重要力量。
在應用領(lǐng)域?qū)用妫秾嵤┮庖姟诽岢隽藘?yōu)先打造一批公共領(lǐng)域車輛的V2G示范項目，主要是考慮到公共領(lǐng)域以車隊為主，尤其是政府機關(guān)和國有企事業(yè)單位車輛易于統(tǒng)一組織并開展示范，且普遍采用車到建筑物（Vehicle to Building, V2B）模式應用，可通過一般工商業(yè)峰谷電價套利，因此更易于優(yōu)先推動?！秾嵤┮庖姟吠瑫r提出，鼓勵電網(wǎng)企業(yè)聯(lián)合充電企業(yè)、整車企業(yè)等共同開展居住社區(qū)V2G試點，因為居民社區(qū)場景是未來用戶使用便捷性最好和最有利于開展統(tǒng)一標準化建設(shè)的場景，對于V2G技術(shù)規(guī)模應用和產(chǎn)業(yè)化更具有牽引作用。
在商業(yè)運營層面，隨著商業(yè)模式的擴大，V2G將給電動汽車車主和電網(wǎng)等帶來可觀效益。根據(jù)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院電動交通與車網(wǎng)互動團隊的測算，未來普通純電動私家車用戶通過V2G參與電網(wǎng)互動的全周期收益有望達到數(shù)萬元，2035年前可累計為電力系統(tǒng)提供超過1.5億kW/6億kWh的移動儲能調(diào)節(jié)能力，節(jié)約全社會電力投資約1萬億元。但目前在V2G的業(yè)務流程與管理、結(jié)算和價值傳遞機制以及V2G電池質(zhì)保體系上仍處于空白階段，不利于V2G示范的高效運轉(zhuǎn)，限制了V2G試點示范的大規(guī)模推廣應用。《實施意見》的出臺明確了對V2G商業(yè)模式的探索，業(yè)務流程與管理機制的完善，電池質(zhì)保體系的健全，消費者權(quán)益保護等舉措，這些將形成一批可復制、可推廣的典型模式和經(jīng)驗，為V2G示范項目提供更加穩(wěn)定和可持續(xù)的運行環(huán)境，促進V2G技術(shù)的廣泛應用。
在實施保障層面，由于開展試點示范涉及主體多，需要依靠地方政府、電網(wǎng)企業(yè)、國家能源局、車企、電池企業(yè)等多方力量協(xié)同合作。比如，V2G樁的售價高昂是限制V2G發(fā)展的一大痛點。調(diào)研顯示，一個低功率直流V2G樁售價可高達萬元以上。高設(shè)備成本可能導致運營商和用戶無利可圖，參與動力不足。有必要對智能充電設(shè)施提供一定的資金支持，調(diào)動企業(yè)的積極性。
《實施意見》提出，推動將智能充放電設(shè)施建設(shè)和改造納入充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)支持政策范疇，對V2G試點示范項目加大資金支持。這一舉措可以提高運營商的盈利能力，增加其參與動力，進而推動V2G試點示范項目的積極發(fā)展。
提升充電設(shè)施智能化水平
智能化水平不足是制約車網(wǎng)互動應用的關(guān)鍵要素。目前現(xiàn)有私人充電樁尚不具備智能有序充電功能，充換電場站與配電網(wǎng)之間缺乏有效的互動機制，無法為電動汽車的智能互動提供基礎(chǔ)設(shè)施保障。
配電網(wǎng)接入能力受限是目前大規(guī)模充換電設(shè)施建設(shè)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。盡管居民個人充電樁和各類充換電場站具備良好的可調(diào)節(jié)特性，在充換電設(shè)施智能化升級基礎(chǔ)上，還需要同步升級配套技術(shù)和管理體系，以充分發(fā)揮智能化設(shè)施對提升配網(wǎng)接入能力的價值。比如，在社區(qū)層面，隨著社區(qū)接入充電樁快速增加，無序充電模式下社區(qū)接入能力和運行安全面臨挑戰(zhàn)逐步加劇。在充換電場站層面，存在配電容量不足和增容困難等問題，可以通過控制場站臺區(qū)容量的柔性并網(wǎng)方案在一定程度上予以緩解，而這一方案牽涉到并網(wǎng)容量核定問題。因此，在并網(wǎng)容量核定層面，考慮車網(wǎng)互動資源作為可調(diào)節(jié)資源，應制定不同于普通負荷的差異化接入容量核定方法和相關(guān)標準規(guī)范，以提升配電網(wǎng)的接入能力。
《實施意見》提出，大力推廣充電設(shè)施智能化改造，并分別對社區(qū)和充換電場站的應用場景提出相應管理和流程要求，通過發(fā)揮車網(wǎng)互動成效，提升配網(wǎng)接入水平。此外，明確規(guī)定地方政府要加大充電基礎(chǔ)設(shè)施的支持政策。此意見的出臺，將加速充放電設(shè)施的智能化改造，建立差異化的管理和規(guī)范機制，為進一步擴大車網(wǎng)互動水平提供基礎(chǔ)保障。
強化電網(wǎng)保障能力
要實現(xiàn)車網(wǎng)互動規(guī)模化應用，電網(wǎng)的支撐保障至關(guān)重要，涉及電網(wǎng)多個環(huán)節(jié)和多個專業(yè)，是一項復雜系統(tǒng)工程。
首先，需要電網(wǎng)企業(yè)為車網(wǎng)互動資源接入電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)服務。要支持車網(wǎng)互動的應用落地，需要電網(wǎng)企業(yè)接入車網(wǎng)互動資源，實現(xiàn)對車網(wǎng)互動資源的可觀可測可控，以支撐車網(wǎng)互動各類電價和市場機制以及互動應用場景的落地。因此，需要將充換電設(shè)施接入新型負荷管理系統(tǒng)，實現(xiàn)統(tǒng)一接入和管理，并逐步覆蓋包括低壓配網(wǎng)及關(guān)口表后的全量設(shè)施資源。
其次，電網(wǎng)企業(yè)應完善車網(wǎng)互動聚合交易的平臺支撐與技術(shù)服務。要實現(xiàn)充換電設(shè)施參與需求響應、現(xiàn)貨市場、輔助服務等電力市場交易，電網(wǎng)內(nèi)部各類業(yè)務管理平臺需要完善車網(wǎng)互動相關(guān)業(yè)務功能，以支撐車網(wǎng)互動各類聚合交易業(yè)務場景的落地。
再者，電網(wǎng)企業(yè)還應進一步完善并網(wǎng)、計量、保護控制與信息交互要求與技術(shù)規(guī)范。目前存在大量轉(zhuǎn)供電的充換電設(shè)施，由于表后資源計量設(shè)施的缺失，導致進入市場交易時，轉(zhuǎn)供電充換電設(shè)施用戶清分結(jié)算難度較大，應探索相關(guān)獨立計量解決方案，吸引更多的充換電設(shè)施用戶進入電力市場交易。
最后，電網(wǎng)企業(yè)需要優(yōu)化清分結(jié)算機制。對于通過上網(wǎng)電價用戶直接向電網(wǎng)放電的V2G場景，需要解決電網(wǎng)與用戶之間放電收益結(jié)算問題。對于通過聚合方式參與電力市場互動的，則需要解決電網(wǎng)、聚合商、用戶三者之間結(jié)算問題。由于終端用戶較為分散且有大量個人用戶，還需要考慮由電網(wǎng)和聚合商替終端用戶代開發(fā)票問題。由于終端用戶以居民個人居多，而個人開發(fā)票小額且麻煩，不僅增加了車主銷售電力產(chǎn)品的復雜程度，也不利于V2G試點示范項目的推廣，因此，有必要建立一套完善的電網(wǎng)－聚合商－用戶的清分結(jié)算體系以及代開發(fā)票政策，提高聚合商和用戶參與聚合交易的便捷性。
《實施意見》從資源接入、調(diào)度運行、并網(wǎng)計量、清分結(jié)算等保障服務對電網(wǎng)企業(yè)提出了要求。這一系列舉措有望被納入政府需求側(cè)管理和電力市場建設(shè)工作體系，為電網(wǎng)企業(yè)開展相關(guān)工作提供了政策依據(jù)。
結(jié)語
總體來看，《實施意見》以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導思想，為2030年前實現(xiàn)車網(wǎng)互動規(guī)?；瘧眠@一目標，從現(xiàn)存的痛點問題出發(fā)，從推進核心技術(shù)攻關(guān)、構(gòu)建標準體系、完善配套電價和市場機制、開展V2G綜合示范、提升互動水平、強化電網(wǎng)保障能力等方面提出了明確要求?！秾嵤┮庖姟愤€提出要加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，壓實各方責任，強化試點示范，以進一步推進政策的落地實施，這表明了我國大力發(fā)展車網(wǎng)互動的決心。
下一步，國家將以開展示范城市和V2G示范項目為重要抓手，加強組織建設(shè)和工作指導。到2025年前，我國將會形成不少于5個示范城市和不少于50個示范項目。這些示范城市和示范項目所在地區(qū)有望通過地方政策和示范工作方案等形式，進一步細化和落實《實施意見》提出的各項要求，通過先行先試，創(chuàng)新突破目前制約V2G和其規(guī)?；瘧玫年P(guān)鍵政策機制障礙，形成可復制推廣的地方樣板和經(jīng)驗，為下一步出臺更為明確的國家車網(wǎng)互動推進方案提供地方實踐支撐和依據(jù)。
（作者供職于清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、自然資源保護協(xié)會）
