“虛擬電廠”重新定義電動汽車 V2G將在“雙碳”時代大展拳腳
- 分類:行業資訊
- 作者:
- 來源:北極星輸配電網
- 發布時間:2022-11-11
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【概要描述】在當前復雜國際形勢下,全球能源系統穩定性在持續下降,并放大了極端天氣對能源安全的影響。作為水電第一大省,四川在今夏經歷了最為嚴峻的“缺電考驗”。如今,極端天氣事件或不再“極端”,在遭遇類似的電力供需失衡狀況時,除了被動按下“限電”暫停鍵,還有其他選擇嗎?
“虛擬電廠”重新定義電動汽車 V2G將在“雙碳”時代大展拳腳
【概要描述】在當前復雜國際形勢下,全球能源系統穩定性在持續下降,并放大了極端天氣對能源安全的影響。作為水電第一大省,四川在今夏經歷了最為嚴峻的“缺電考驗”。如今,極端天氣事件或不再“極端”,在遭遇類似的電力供需失衡狀況時,除了被動按下“限電”暫停鍵,還有其他選擇嗎?
- 分類:行業資訊
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- 來源:北極星輸配電網
- 發布時間:2022-11-11
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在當前復雜國際形勢下,全球能源系統穩定性在持續下降,并放大了極端天氣對能源安全的影響。作為水電第一大省,四川在今夏經歷了最為嚴峻的“缺電考驗”。如今,極端天氣事件或不再“極端”,在遭遇類似的電力供需失衡狀況時,除了被動按下“限電”暫停鍵,還有其他選擇嗎?
8月26日,深圳虛擬電廠管理中心舉行揭牌儀式,這是國內首家虛擬電廠管理中心,值得注意的是,管理中心未來計劃接入虛擬電廠集中管理的分布式能源中,也包括了V2G模式。
在這樣的背景下,“V2G”作為電力系統重要的調節手段引發市場熱議。
一、什么是V2G?
V2G全稱為Vehicle-to-Grid,即電動汽車特有的儲能功能與電網的雙向互動,其核心思想就是利用大量電動汽車的儲能裝置作為電網和可再生能源的緩沖。純電動車(BEV)與插電式混合動力汽車(PHEV)均可實現V2G。
目前,這一技術被普遍看作是電網調峰的有效手段之一。電動汽車可以作為可移動的儲能裝置,通過電動汽車用電低谷時段充電,用電高峰時段對電網反向放電,可構建動態有效的“新能源汽車+電網”能源體系,起到削峰填谷的調峰作用。
在“雙碳目標”的大背景下,向著更多可再生能源過渡的需要重要考慮因素之一就是電力供需的穩定性,新能源比例越來越高,發電的不確定性及時空屬性需要平衡。“間歇性”是大量發展可再生能源必須跨越的障礙。高比例間歇性可再生能源大量接入電網,為電力系統的安全穩定運行帶來了巨大挑戰。
發展儲能是解決可再生能源電力供應安全和可持續問題的關鍵,通過車網互動的協調運行,電動汽車還可作為一種移動式、分布式的儲能設施,提高電網運行效率和資源配置能力,提升清潔能源消納能力。
此外,傳統調峰方式的響應速度以秒計,而V2G調峰的響應速度可達毫秒級。在V2G雙向充電技術運用下,可以達到減緩電網壓力、節省充電成本、助力電網智能化轉型等優勢。并且,車主能夠通過V2G向電網售電的方式獲得額外收益。
二、政策利好V2G
今年9月26日,在國家發改委重大基礎設施建設新聞發布會上,國家能源局規劃司副司長宋雯表示,加大新型電力基礎設施建設力度,其中包括:優化充電基礎設施布局,推動新能源汽車與電力系統融合發展,鼓勵開展有序充電、電動汽車向電網送電(V2G)等技術應用示范。
自2022年年初,中國就相繼出臺了V2G產業相關政策。
三、V2G市場分析
中國是全球電動汽車最大市場,2021年全球純電動汽車的銷量達到650萬輛,同比增長109%。其中中國大陸市場銷售了320萬輛,占全球電動汽車銷量的一半。
截止到2022年6月,我國新能源汽車保有量已突破1000萬輛。據專家預測,在2030年我國新能源汽車保有量將達到8500萬輛,在2040年或將突破3億輛。2040年,電動汽車年用電量增加2.68萬億千瓦時,占全社會用電量17%。日充電功率最高可達5.87億千瓦。
從電網角度來看,隨著電動汽車保有量的快速攀升,電動汽車的充電及放電時間是高度隨機性的,如果不能進行統一協調控制及管理的話,將會對電網網損及電能穩定性產生巨大的影響。大規模電動汽車會使區域電網峰谷差由最大負荷的35%加劇至55%。“峰上加峰”的現象會更加嚴重,配電網運行的壓力不斷增加。
在不久前,小鵬汽車表示將正式發布S4超充樁,支持800V高壓超充體系。此消息傳出,800V高壓超充解決補能焦慮瞬間成為熱議話題。
事實上,不僅小鵬汽車,比亞迪、長城、廣汽等車企也加快推出800V架構或規劃??斐浼夹g的高速發展,同時所帶來的電動汽車快充充電電網瞬時供電壓力將更進一步增加。
甚至在今年夏季,川渝限電的背景下,部分公用充電站暫停充電服務,部分四川電動汽車的車主陷入了充電難的困境中。出現了一樁難求排隊充電更是“難上加難”的情況。
從用戶的角度來看,在用電低谷時用較低的電價給汽車充電并儲存電量,而在用電高峰期用較高的電價向電網輸送電力,相當于“賣電”給電網,低谷和高峰期的電價差可以給車主帶來一定的經濟收益,從而進一步降低電動汽車車主的充電成本。
以8月份電網峰谷電價為例。根據北極星儲能網統計,又到迎峰度夏時,多省開始執行尖峰電價、峰谷電價差也在進一步拉大。根據北極星儲能網統計,8月最大峰谷電價差超過0.7元的有24省市,有17省份峰谷電價差增大,分別為:北京、甘肅、廣東、貴州、河北、河南、江蘇、遼寧、寧夏、青海、湖南、陜西、上海、四川、重慶、天津、廣西。其中天津電價差最高為1.5元/kWh!
以下為各省峰谷電價差匯總,以及各省電網代理購電價格詳表。
若車主每日將其電動汽車中50kWh“反賣”給電網,天津電價差最高為1.5元/kWh計算,其每次最高可獲利75元。
但是,電池包身為電動車最貴的部件,電池只要有充放,就會有損耗。
一般情況下,動力電池容量衰減超過20%,將成為退役電池,由于頻繁充放電對動力電池容量衰減或產生影響。動力電池的壽命本身年限并不長,再加入V2G模式之后,會加速動力電池的老化和降解,從而影響電動汽車的性能。
從運營商角度來看,V2G充電樁設備成本較普通充電樁更高。系統設計和安全保障、電力交易市場仍待完善,電動汽車充放電控制裝置需要滿足電動汽車和電網的信息交互功能、交換能量、電網運行狀態、電價信號、車輛信息、電池狀態、費用等問題都亟待解決。
V2G是一項需要進行長期研究、規劃和調整的系統工程。不僅涵蓋了汽車工業和電力工業這兩大現代社會的代表性業界。同時,因為其中涉及到大量的信息傳遞過程,同樣也收到受到IT、互聯網行業等等的高度關注。相信在未來隨著V2G相關技術瓶頸的不斷突破,V2G技術將會成為我國雙碳目標下的能源轉型的一個重要支點。
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