中國儲能網訊：可能我們大多數人還沒有考慮過車網能量交互技術(V2G)，但可以預見，V2G 會成為熱點技術之一。它具有眾多優(yōu)勢，也面臨許多挑戰(zhàn)。
什么是 V2G？V2G 是一種雙向充電技術，即電網可以為電動汽車 (EV) 電池充電，相反，電動汽車電池也可以反向向電網放電，但放電過程實施起來會很復雜。當有足夠數量的電動汽車可用時，V2G 就可以在提高電網靈活性方面發(fā)揮作用。
近年來，全世界的電動汽車銷量呈上升趨勢。2023 年，全球電動汽車銷量約為 1400 萬輛。全行業(yè)對這一數字感到興奮，道路上行駛的電動汽車總量將達到約 4000 萬輛。顯然，這一趨勢將繼續(xù)增長。隨著電動汽車數量的增加，電網運營商嗅到了重要的商機，那就是 V2G 技術。
車輪上的儲能
對于一個家庭來說，一輛能夠為其供電的電動汽車非常重要，但它并不會引起供電部門的太大興趣。然而，如果有幾百或幾千輛電動汽車聚集在一起，情況就完全不同了。想象一下，V2G 技術突然能夠擴展到兆瓦（兆瓦時）級別的儲能，那么對于電動汽車運營商、第三方聚合商甚至電網運營商都會產生新的應用場景。
這類似于為電網提供了一個移動微電網，車輪上的儲能會隨機地出現(xiàn)在電網上不同的接入點，例如，配備 V2G 的公共停車場所。這些移動的儲能可以對電網穩(wěn)定服務。隨著更多的風能和太陽能等可變可再生能源成為主要的電力來源，這一點尤為重要——V2G 技術可以幫助我們平衡電網，而不是像傳統(tǒng)充電行為一樣，加劇電網的不平衡。
V2G 技術不僅是提供能量存儲，還可以為電網提供輔助服務。當越來越多的可再生能源接入電網，對輔助電網服務的需求也在增加，例如頻率支持、電壓支持、擁塞管理和潮流控制，等等。V2G 可以為電網提供綿薄之力，然而，仍需要首先解決一些基礎設施問題。
五花八門的硬件
在美國，電動汽車充電基礎設施受到專有技術的困擾。整個行業(yè)尚未解決互操作性問題。公共電動汽車充電過程就是一個例子。汽車制造商 A 生產的電動汽車只能使用其自產的非標充電設施，汽車制造商 B 等生產的電動汽車也是如此，沒有標準的充電接口或硬件。
再說 V2G，當前的公共充電設施中很少能夠進行雙向充電。此外，只有少數電動汽車配備了雙向充電功能，例如福特 F-150 Lightning 或日產 Leaf。有趣的是，特斯拉已將此功能納入其 Cybertrucks 中。據推測，其未來更多車型將采用此功能。
說到特斯拉，他們去年發(fā)布了一系列公告，讓 V2G 互操作性成為新聞焦點。他們的第一個公告顯示，他們計劃向全行業(yè)公開其網絡充電接口的設計和規(guī)格。接下來，他們將該硬件重新命名為北美充電標準 (NACS) 連接器。然后另一份聲明稱，七家汽車制造商已采用 NACS 標準。該組織還在不斷擴大，現(xiàn)在只有少數北美車廠還沒有加入該組織！
隨后，美國國際汽車工程師學會 SAE International 發(fā)布了《J3400 技術信息報告》。報告將 NACS 連接器認定為電動汽車的標準連接器，并將其重新命名為 J3400 連接器。SAE 的報告稱，現(xiàn)在任何北美制造商都可以在其電動汽車和充電站上使用 J3400 連接器。這也得到了業(yè)界的廣泛認可。汽車制造商已開始為當前的電動汽車型號提供適配器，并表示將在 2025 年的電動汽車上使用 J3400 硬件。
棘手的問題
然而我們必須要問的是：從電網角度來看，如何管理和控制 V2G 技術的使用？如何讓車輛在不同時間充電/放電？聚合的電動汽車電池如何作為單一電源運行？通信協(xié)議又如何？這些只是電網運營商和第三方開發(fā)商提出的一些基本問題。這表明我們多么需要這些標準和協(xié)議，而標準組織正在努力解決這些問題和其他潛在的問題。
考慮到這一點，我們咨詢了一些行業(yè)專家?！癈harging Ahead” 合作伙伴聯(lián)盟采訪了 IEEE 標準協(xié)調第 21 委員會的主席 Mark Siira，以了解他對這一復雜問題的看法。Siira 先生和 21 委員會 一直致力于制定標準化/互操作性標準，這些標準對于使電動汽車充電基礎設施更加高效和用戶友好是必不可少的。
Siira 先生表示：“當我們審視電動汽車充電基礎設施面臨的問題時，可以明顯看出，互操作性和標準對于促進電動汽車行業(yè)和電網的協(xié)同工作越來越重要。標準建立了確保安全性和保證產品可靠性所需的通用術語和框架。它們還明確了規(guī)格和要求。標準提高了行業(yè)所依賴的設施的整體質量。當我們考慮到過去五年電動汽車需求如何迅猛增長以及未來十年電動汽車需求將如何發(fā)展時，這一點尤為重要。”
他繼續(xù)說道：“隨著標準的制定，電動汽車制造商之間的合作不斷增強。這對于克服電動汽車行業(yè)許多企業(yè)使用的專有技術非常重要。制定標準化可確保所有未來的電動汽車系統(tǒng)在設計上相互兼容且可互操作。這些互連標準是汽車和電網協(xié)同工作所必需的。IEEE 標準化組織正在研究幾個關鍵元素，它們被認為是車網互聯(lián)更平滑接口的關鍵。最成功的標準化項目之一是 J3400 連接器，但這只是一個開始。另一個引起標準界關注的領域是電動汽車充電廣場?！?
他解釋說：“專有技術阻礙了快速充電站成為用戶友好的充電基礎設施。最初，車廠開發(fā)了用于電動汽車充電的專有技術。當充電樁用于在車主的車庫時，這不是問題，但離開了家就成了問題。消費者希望無論去哪里都能有可靠的快速充電站，就像加油站一樣。要做到這一點，需要一種適用于整個充電基礎設施的技術。從表面上看，充電設施似乎并不復雜，但事實并非如此。大型充電站集成了各種各樣的數字技術，這些技術在整個充電站內相互交互，并與電網交互，這需要大量的運營協(xié)調?！?
作為總結，他說：“用戶友好型充電設施需要先進的能源管理系統(tǒng)才能實現(xiàn)。首先要監(jiān)視和控制電動汽車充電配置，其中充電預測至關重要。許多此類充電站將配備輔助電源，例如電池儲能系統(tǒng)或其他分布式能源系統(tǒng)。它們必須完美地協(xié)同工作，這有助于充電站和電網之間的協(xié)作。隨著電動汽車部署的增加，標準變得如此重要，原因就在于此。”
促進電網穩(wěn)定
毫無疑問，專有技術是創(chuàng)新的初級階段，可為產品開發(fā)提供穩(wěn)定性，但對于許多技術而言，發(fā)展到一定程度時，開發(fā)人員和客戶都必須轉向互操作性，電動汽車技術就是如此。我們看到了電動汽車與電網之間的接口正在發(fā)生的變化。
消費者一直在為非標準充電設施及其硬件而苦苦掙扎。這導致潛在的電動汽車買家只能袖手旁觀，等待結果。另一個問題是充電樁本身。大多數充電樁（即 Level 1 和 Level 2）都是單向的，并且僅與特定電動汽車兼容。每個人都需要對兼容硬件達成共識。這需要電動汽車充電基礎設施具有互操作性和標準化。
IEEE 標準化組織、美國國際汽車工程師學會、美國國家標準化組織、IEC 等標準組織正在研究這些和其他電動汽車技術問題。V2G 技術已經可用，并且有可能通過電網輔助服務為車主帶來巨大的收益，并提高電網穩(wěn)定性，但互操作性至關重要。V2G 將為電網帶來急需的靈活性和彈性！
