電動汽車和電力系統(tǒng),已成為推動新型能源體系建設密不可分的兩個重要領域,然而在電動汽車與電網協(xié)同的實際發(fā)展過程中,仍然面臨一系列的問題。
為研究車網協(xié)同發(fā)展過程中的機遇和挑戰(zhàn),研判技術路線和商業(yè)模式等發(fā)展趨勢,加速推動車網協(xié)同規(guī)模化應用與發(fā)展,在能源基金會的支持下,3月20日,中國電動汽車百人會舉辦了車網協(xié)同系列高端圓桌會,邀請專業(yè)學者與相關企業(yè)共同探討構建市場化的車網互動業(yè)務生態(tài),調動電動汽車需求側資源的積極性,精準地為電力系統(tǒng)培育與調節(jié)資源。
中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉認為,隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,汽車自身的“三電”,包括智能化,已進入一個比較良性的發(fā)展階段。目前行業(yè)的主要矛盾是新能源汽車的發(fā)展環(huán)境,特別是和能源銜接所產生的充換電環(huán)境,直接影響著消費者的使用價值和使用體驗。所以,百人會的一個中心任務,就是推動電動汽車與能源,尤其是可再生能源,以及電網特別是智能電網的發(fā)展,從而讓車和能源、電網形成一個更良性、更健康的系統(tǒng)。
張永偉認為,車和車外的能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的打通,產生更好的協(xié)同效應,不僅僅促進電動汽車行業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,而且對能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)也是新的創(chuàng)新。
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V2G意義重大
目前車網協(xié)同的V2G技術還處于初級階段,有專家認為,僅僅是超充、快充、換電等方式外的一個選擇;但是,發(fā)展V2G,不能僅僅從發(fā)展汽車產業(yè)角度來看,而要從零碳能源系統(tǒng)來看,利用好車載電池的寶貴資源,成為了特別重要的問題。
電力系統(tǒng)運行要削峰填谷,追求“把高峰削下來,低谷填上去”,從而減少發(fā)電企業(yè)對巔峰發(fā)電容量的投入,這就對儲能產生了要求。
另一方面, 面臨“碳達峰”的要求,碳排放占全國 1/3的火電,必然會逐漸減少??墒?,相較于風電、光伏等提供電能的不確定性,火電因為提供電能的確定性,依然不得不被當做 “壓艙石”。解決新能源電能不確定性,儲能是重要方式之一。
儲能的要求很迫切,但目前90%的鋰電資源被整車廠獲取,只有10%的鋰礦資源才進入儲能資源。V2G則可以使電動汽車成為“移動的充電寶”,將其納入到電網里面,可解決儲能難題。我國的電動私家車九成左右的時間是空閑的,若把這部分時間利用起來,即可成為電網分布式儲能的解決方案。
從新能源汽車發(fā)展角度看,電動化是上半場,智能化是下半場,車網互動是中間環(huán)節(jié),未來車網互動將會是新能源汽車全面電動化轉型的催化劑。從能源領域的角度看,面對電力能源領域的“不可能三角”,即經濟、安全、低碳很難兼顧,通過 V2G,即可破解。
與會專家判斷,中國的車網互動系統(tǒng)發(fā)展的相對滯后,但歐美在2025年就基本具備商業(yè)化導入的條件,有超過中國可能性。
目前,中國電動汽車的數量居世界首位,張永偉在中國電動汽車百人會2023年度媒體溝通會上預測,“2023年,中國新能源汽車市場產銷同比有望增長30-40%,滲透率接近40%,整體有望達到1000萬輛的規(guī)模。”面對發(fā)展速度如此之快的新能源汽車產業(yè),V2G 的迫切性越來越高。
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“免費開車”
與會專家提出了V2G的一個理想狀態(tài),即免費開車、雙向充電、即停即插、免費救援。
目前私家車八九成時間停在住處或單位,而快充或者超充,有可能導致電網崩潰。用V2G的方式,只要車主做到“即停即插”入充電樁,利用電價峰谷的價差,在用電低谷時,花費低價充上七份電,電動車行駛只用到一份電,沖放電過程中損耗一份電,就可以在用電高峰時,將五份電高價賣給電網。這樣計算下來,車主就能做到“免費開車”,電網也可從中獲利。
這個商業(yè)模式還可以做到免費救援,車主在路途中缺電時,電網或相關機構可以給予救援,從而打消車主缺電焦慮。而且,在這個模式下,充電樁只需有控制充電的功能即可,成本將會降低。
不過,這個模式涉及到充電樁基礎設置的建設,充電樁后面還要建設很多配套設置。不光是電力管線需要改造,信息管線也需要改造,而且需要智慧城市、數字化的配合。從電力部門角度看,單是城市配網增容,單個城市的固定投資量就十分巨大,而通過賣電很難回本。而且,因此而進行的城市規(guī)劃,是更復雜。
企業(yè)表示,在一線的實踐中,車主引導也十分重要。私家車主的汽車“即停即插”,對后續(xù)的有序充電乃至有序放電特別關鍵,但是,讓他們養(yǎng)成這樣習慣,比較麻煩。而且,車主大多錯誤地認為車輛長久反復充放電動作,可能導致電池起火爆炸,影響電池壽命。
對此,有專家總結,目前的困難是,還沒有完全充分的證據證明,私家車主參與 V2G獲得的收益能夠補足損失。有車企表示,他們公司在京津冀舉辦過鼓勵車主參與錯峰充電活動,累計有八千多用戶參與,在夜間低谷時間充電,并給予一部分電費補貼。但電網結算比較滯后,導致用戶缺乏及時反饋。
而且,當下各地的峰谷用電的價差差別不大,利潤空間有限,上海地方峰谷價差在 3-5 毛之間,難以實現可持續(xù)的V2G控制,而一些地區(qū)的家庭用電沒有峰谷價差。
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市場化推動
未來,對于私家車上的電池的利用方式,不少專家表示,大工業(yè)生產必須用大平臺的思路。
對于V2G,私家車主其實只關心獲不獲得收益,具體的收益,無法計算,需要平臺來集中。
因此,與其引導私家車主“即停即插”,不如將私家車或電池集中起來,充分利用好換電站的作用。對于私家車換下來的電池,換電站可以集中在低谷時充電,不僅成本低,而且整體地做到了電網的削峰填谷,解決了充電的高負荷。
物業(yè)也可能成為V2G的重要參與者。如果將V2G納入小區(qū)物業(yè)統(tǒng)一管理,使物業(yè)和電網之間產生互動,獲得一部分收益,物業(yè)就會有更多的動力推動充電樁進入小區(qū)解決充電難問題,進而推動V2G。
還可以引導私家車主直接將電動汽車租賃給電力公司,由他們進行負荷調度。
對于私家車主關于V2G的顧慮,專家建議電池企業(yè)要給予充放電能達到的具體次數的保證。對于V2G可能帶來一些糾紛,也需要車企給予保障。并且,要給予一個保底的收益,車主才會把他們汽車的電池、充電資源共享出來。當然,如果電池的產權并不是車主私有的,如電池是租賃的,則車主的顧慮就少很多。
市場化,可能是實行V2G最好的方式。這就要求相關企業(yè)在商業(yè)模式里,找到更好方式驅動各方愿意嘗試V2G。
有企業(yè)專家表示,他們在澳大利亞租用戶的充電樁,一開始支付1澳幣,用戶不愿意,但支付2澳幣,用戶就愿意嘗試,足見經濟手段的作用。另外,有企業(yè)專家發(fā)現,在中國,通過設置不同的價格,就可以引導很多私家車主的充電行為。很多車主因為參與企業(yè)組織的活動,就養(yǎng)成了回家就插槍的行為習慣。
如果不確定的風電、光伏資源多的時候,就可能出現負價格,甚至會出現一天價差達到三百倍,這對于相關企業(yè)調動V2G參與電力市場,十分重要。
只有通過市場化的方式,才能讓私家車主更有意愿參與V2G;才能驅動更多的電力企業(yè)、充電樁企業(yè)、電動汽車企業(yè)達成一致的目標,推動V2G發(fā)展。不過,需要注意的是,集中式充放電,不可忽視電池集中而帶來的安全問題。
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結語
對于V2G來說,頂層設計更為重要。政策的制定,特別是電力交易體系政策,是未來解決這個問題十分重要的途徑。因此,需要在國家層面制定V2G的頂層設計和商用化的路線圖。
加快商用化的最根本支撐,是技術標準和測試認證體系建設。目前,V2G并沒有標準,既沒有國家標準,一些團體標準也還在推動制定中,并沒有太成型的。因此,不少專家建議盡快制定相關標準。
專家還表示,如果有一些有序充電的政策支持的話,很多用戶是愿意參與V2G的。而且,換電站、物業(yè)參與的大型車網互動方面,也需要有相關標準和頂層政策支持。
目前,上海地區(qū)對于電動汽車補能做法就是定標準,然后用市場化的方法,鼓勵大家朝著車、網有序互動,智能互動的方向發(fā)展,而且鼓勵大平臺聚合起來發(fā)揮作用。
原標題:V2G能實現電動汽車“免費開車”嗎?