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新能源汽车与电网融合互动,会将我们带向何方?

发布时间:2024/3/18
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      四部门联合发布的《意见》明确指出,要发挥新能源汽车在电化学储能体系中的重要作用,推动新能源车辆反向向电网送电。

当前我们才2000多万辆新能源车的保有量,假设每辆车有30度电的电池(含插混),这就是6亿度的装机容量,如果保有量达到1亿辆呢?这个装机容量就要朝着几十亿度去了,是一个非常可观的移动储能资源。

那么,国家为什么要推反向充电?从宏观上说,是由于风光等新能源发电不连续,所以迫切需要储能系统来进行补偿,平滑供给曲线,以保证电网的稳定。

从微观上说,普通的家用汽车,一天有很大一部分时间处于停止状态。如果能把这些庞大的闲置资产利用起来,依靠车内大容量的电池,在停车的时候,作为电网的缓冲,那么这些新能源汽车就会变成庞大的移动式电化学储能资源。

在实施意见中还提到,要加大动力电池关键技术攻关,在不明显增加成本基础上将动力电池循环寿命提升至3000次及以上。

       假设电池寿命能达到3000次的话,对于一辆日常续航500km的纯电车型来说,消费者基本上一周充一次电,一年充电次数是48次,10年才使用了480次的电池寿命,很多消费者来说,他的车可能根本就用不到10年。

对于3000次的电池寿命,这意味着有大部分的电池寿命是被浪费掉的,因此电池是有相当大的寿命潜力是可以挖掘的。

在负荷较高的午、晚间用电高峰时段,新能源汽车可以通过V2G桩,反向将电量“卖”给电网。这些设备的成本远低于独立储能,仅约等于相同功率下独立储能成本的1/5。

另一方面,电动汽车作为储能设备,既可以给电网减负,保障有限配电网容量的充电需求,提高电力系统的运行效率和调节能力,又可以参与电网实时调控与调峰辅助服务,给车主创收,实现双赢。

        那么,反向充电这事,具体能给车主产生多少收益呢?

我们来看江苏无锡搞的国内规模z大的反向充电试验。据报道,试验当天,50台新能源车历时30分钟,便向电网反向放电近1000度,反向充电功率达到了近2000千瓦,可满足133户居民一天的正常用电。

试验中,反向充电能做到一度电9毛钱左右的差价,那么假设一辆车一天放50度电,一年放电300天,持续5年,就可以创造6.75万元的收益。

这样看来,反向充电这事还是挺靠谱的,今后购买新能源车或许可以被视作一种另类的投资。

充电桩

当然,V2G商业模式目前仍在探索阶段,还面临着诸多挑战。

如何刺激消费者参与反向放电?这一方面需要有利可图,让消费者看到实实在在的收益,解决动力问题;另一方面还要解决参与放电的便利性,如果消费者可以随时随地放电,对于大电网来说无疑将带来严峻挑战,但如果是有条件有约束的放电,则会打击消费者的放电意愿和积极性。

所以这既需要我们要建立一个有充放电经济差异,且能实时结算的电力交 易市场和机制,还要求我们的电网有足够的能力来调度、接收、消纳反向放出来的电。

很明显这2点,我们都还没有准备好。

正如《意见》中说的那样,要优化完善配套电价和市场机制,建立健全车网互动资源聚合参与需求侧管理以及市场机制,探索各类充换电设施作为灵活性资源聚合参与现货市场、绿证交 易、碳交 易的实施路径。

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有序充电

除了反向充电以外,《意见》中还提出要提升充换电设施互动水平的重要性,如推广智能有序充电设施,实现新建充电桩的智能化等等。

“有序”这个词,大家乍一听或许会觉得比较抽象,到底怎么才算是有序呢?

如果你经历过21年的大规模限电,对这个词应该不陌生。

有序充电其实等同于用技术或价格的手段来限制充电。

展开来说就是根据用户的实际用电需求,通过感知配变负荷的变化趋势,动态调整充电时间和功率,削峰填谷,既能让电网安全稳定度过用电高峰,又能尽可能满足大家的用电需求。

随着有序充电的推进,今后的新能源车主插上充电qiang,可以选择不即时充电,而是等到用电的低谷时段去充。

对于大多数用户来说,此举不会影响他们的充电体验。因为下了班回家后,立即充电和等到半夜2点再充,都不影响早上用车。当然,也不排除临时有事需要用车的情况,实操中确实存在这样的风险。

当然,有序充电还是利大于弊的,它的好处在于,既降低了用户的用电成本,也提升了配电网设备的利用率。

那么,为什么国家要推有序充电呢?上文说过,当前,我国电动汽车的保有量逐年提升,在一定程度上会给电网的负荷曲线造成影响,如果充电策略不合理,将会给电网带来不小的压力。

在实行有序充电后,充电站可以在不扩容变压器的情况下,继续加装充电桩。电网也可以有余力去做特高压,缓解各地风光并网的压力。

这对于解决社区充电来说,是一个必要的手段。

车网互动

其实,实现车网互动,在技术端和产品端基本没什么问题,难就难在实现车辆放电与电网需求之间的平衡上。

因为掌握在车主手中的电动汽车都是零散的,无序的充放电行为势必会对电网带来冲击。

对于电网侧来说,放开反向充电,意味着要优化算法和机制,实现海量的电力并网计量,进而协同海量车辆的馈电需求,做到对用电负荷的主动管理,这是个难点,也是痛点。

因此,《意见》中材强调要加强车网互动信息交互,确保信息安全和电网运行安全。

比如在电网端,国家电网需将主配网与柔性负荷、分布式发电、分布式储能等用户侧智能设备进行连接,建立面向用户的智慧能源控制与服务体系,才能逐步实现设备与电网的良性互动,满足削峰填谷、清洁能源消耗等电网调节需求。

因此接下来对于配电网的智能化改造升级,将会成为新的投资热点。

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