源网荷储 | V2G实现电车向电网反向送电

文摘   2024-08-07 19:28   浙江  

通过技术创新,蔚来汽车实现了纯电动汽车作为“移动充电宝”,向充电桩反向输送电力(Vehicle-to-Grid,V2G),即放电的全过程:

蔚来ET5通过20KW的双向充电桩向电网放电,获得积分奖励。积分可用于在蔚来商城购物,或者兑换充电等权益,10积分相当于1元。假设车主1小时放电20千瓦时,可获得160积分,相当于16元。
第一次看到这个新闻还有点吃惊,给电网反向充电的案例居然真的落地了。不是说技术上有多领先,原理其实很简单,就是一个充电放电的过程,类似于电化学储能电站。

关键在于,如果允许大规模推行这种模式,对电网带来的不确定性是否能提前做好预案。

1、新能源汽车发展迅速

过去四年,全球新能源乘用车销量以超60%的年均复合增长率快速增长。中国政府一直以来的补贴政策,新能源乘用车的普及速度突飞猛进,增速强于世界平均增长速度。
2022年的中国新能源乘用车世界份额超过63%,2023年的中国占世界份额63.4%。
2024年1-6月继续保持64.5%的份额。4-6月的中国新能源乘用车世界份额达到67%,占全球2/3强。

新能源汽车的快速发展,既打破了欧美日韩传统燃油车的垄断,同时能够减少石油的使用和二氧化碳的排放,对中国来说是一举三得。

2024年上半年,全国新注册登记机动车1,680万辆,其中新注册登记新能源汽车439.7万辆,同比增长39.41%,创历史新高,新能源汽车新注册登记量占汽车新注册登记量的35.41%。

到2024年6月底,全国新能源汽车保有量达2,472万辆,占汽车总量的7.18%。其中,纯电动汽车保有量1,813.4万辆,占新能源汽车总量的73.35%。

随着新能源汽车特别是纯电车的占有量的提升,其对充电求迅速攀升,催生出充换电这个千亿级市场

站在中国正在推进源网荷储一体化的新型电力系统改革的历史机遇期,新能源汽车既可以大规模消纳绿电,同时采用V2G实现对电网的反向充电,发挥小型储能电站的功能。

2、V2G技术正在走向逐步成熟

V2G即车网互动,是一项电动汽车与电网之间的双向互动技术。
为新能源汽车赋予了新的使命——从单一的交通工具转变为灵活的能源存储与供应单元。
通过V2G充电桩,电动汽车不仅可以从电网充电,也能在电价高峰时对电网反向放电,从而起到削峰填谷的调峰作用

这种双向互动不仅优化了电动汽车与电网之间的供需关系,还可提高电网的稳定性和可靠性。

一、发展V2G的战略价值
V2G技术的价值体现在多个维度,不仅是对电网运行的优化,更是对整个能源系统的深刻变革。
  • 对电网的意义—增强电网的灵活性和稳定性

    V2G技术通过电动汽车的储能能力,有效缓解了电网的供需矛盾,特别是在用电高峰期,电动汽车作为分布式储能单元,能够迅速响应电网需求,提供紧急电力支持,增强电网的灵活性和韧性

  • 对电车车主的意义获得卖电收益

    在电价低谷时段,车主可以利用低成本电力为车辆充电;而在电价高峰时段,车主则可以通过V2G充电桩将车辆电池中的电能反向卖给电网,实现“峰谷套利”,降低用电成本。

    根据英大证券的一项测算,假设一块锂电池的循环充放电次数为8,000次,如果其中5,000次用于“反向送电”,按照1元的峰谷电差价以及每天卖出50度电计算,车主可以获得25万元的收益,这甚至超过了一些新能源汽车的价值。

  • 对可再生能源的意义提高风光电力的消纳

    随着风电、光伏等可再生能源的大规模并网,其间歇性、波动性的特点对电网的稳定性提出了挑战。而V2G技术通过电动汽车的储能和放电功能,为可再生能源的平稳输出提供了有力支撑,有助于提升可再生能源的利用率和电网的清洁能源比例。

V2G技术不仅助力能源结构向清洁化转型,还通过优化电网负荷平衡提升能源利用效率,支持可再生能源的平稳接入。

二、V2G还面临的挑战

实现V2G原理上没有太大障碍,但是要想大规模普及,还需要解决一些现实问题。

  • 车辆电池寿命影响:频繁的深度充放电可能会缩短电池的使用寿命,需要进一步研究和优化电池管理(BMS)技术。
  • 通信和控制系统也面临挑战:要实现车辆与电网之间的稳定、安全和高效交互,需要可靠且快速响应的通信协议和智能控制系统。
  • 技术标准和兼容性:不同品牌和型号的纯电车以及电网系统需要统一的技术标准和接口,以确保安全和高效的送电。
  • 双向功率转换效率有待提高:在电能从车辆向电网传输以及从电网向车辆传输的过程中,会存在能量损耗。效率不高,容易产生新的能量浪费。
  • 市场机制和政策支持:需要建立合理的市场定价机制和相关政策,激励车主和电力公司参与 V2G 项目。

V2G走向更大的市场还面临一些挑战,但其潜在的优势使其成为未来能源系统的关键组成部分。通过促进电动汽车与电网的互动,V2G技术可以改善能源的可持续性、可靠性和经济性,推动清洁能源的发展和应用。同时,能为用户提供更多的能源选择和经济利益。

碳中和投资研究
浙江大学新能源硕士,专注双碳产业链投资!
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