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电动汽车储能潜力不容小觑 商业模式成最大拦路虎

日期:2020-05-21    来源:中国城市能源周刊  作者:齐琛冏

国际新能源网

2020
05/21
16:42
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关键词: 电动汽车市场 电化学储能 国家电网

4月15日,国家电网有限公司(下称“国网”)华北分部在国内首次将车网互动(V2G)充电桩资源正式纳入华北电力调峰辅助服务市场并正式结算。

4月21日,天津市北辰产城融合示范区智慧充电站项目启动主要设备安装,该智慧充电站建设具备V2G功能的充放电系统,实现电网和新能源汽车的双向互动;

4月起,福州市首批集储充检一体化的智能充电站陆续建成投用,采用交直流混网技术实现V2G功能;

据悉,国网北京市电力公司也将在丰台区刘孟家园等居民小区建设288个智慧有序充电桩,致力于创新应用V2G等前沿技术,给居民带来便捷充电体验……

近期,全国各地探索车网互动之举屡现报端。示范项目密集多点布局的背后离不开政策层面的首肯。伴随着电动汽车储能被纳入政府议事日程,V2G亦加快落步伐。从当前各地实践看,V2G让电动汽车由耗能产品升级成为移动的储能宝,已不再是遥远的梦想。

电动汽车储能潜力不容小觑

清华四川能源互联网研究院特聘研究员李立理曾参与起草《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》等充电桩行业纲领性文件。他非常看好电动汽车与电网互动的前景:“目前很多车主晚上回家后马上充电,与用电晚高峰重合度很高。若进行V2G,电动汽车在晚高峰通过向电网放电帮助电网削峰,在用电低谷或晚上风电消纳困难时充电,可以让电动汽车的储能资源得到充分利用。”

数据显示,截至2020年3月,我国新能源车保有量已突破392万辆,是全球最大新能源车产销市场。

“未来电动汽车数量达到一定量时,就不能再将其单纯看作为交通单元,而是交通和能源相结合的单元。每辆电动汽车都可以成为一个移动的储能单元。也就是说,未来,电动汽车在发展过程中应充分考虑与电网的交互。”国网电动汽车服务有限公司能源事业部总监彭晓峰表示。

作为储能单元的电动汽车,对于促进新能源消纳有极大潜力可挖掘。

“假设数年后主流电动汽车车型动力电池容量达到80千瓦时的水平,在保证每天行驶200公里的情况下,仍有剩余超过40千瓦时的储能能力可以被电网调度。”李立理举例道。

他预计,未来我国新能源汽车或可达上亿辆,按此计算,届时储能能力甚至可超过每年的弃风、弃光、弃水电量,若被电网调用,新能源消纳问题会得到极大缓解。

V2G让电动汽车变身“储钱罐”

车主究竟如何通过V2G把电卖给电网?又能得什么好处?

彭晓峰举例道,国网的“e充电”APP里有招募V2G用户版块,车主加入后,可以在APP上看到自家电动汽车每次充放电的过程,并通过峰谷价差盈利。

国家发改委能源研究所副研究员刘坚预计,随着动力电池性能提升和成本下降,V2G经济性也将相应提高。到2025年新车剩余充放电能力将有望超过3万kWh/辆。若按峰谷价差0.3元/kWh计算,则届时V2G车辆全生命周期峰谷调节收益将接近1万元。

“V2G一定是以后的方向之一,而最早能灵活为电网提供服务的车主,也会最先获得灵活性议价的优势。可以想象一下,未来车企推出具有V2G功能的新车时,广告词可以是‘这是一辆可以为你赚钱的车’。”李立理表示。

近万元的“卖电甜头”背后,“牺牲”的是动力电池充放电次数。动力电池成本较高,V2G的频繁充放电难免会让车主担心电池寿命问题。

对此,李立理认为,未来电池寿命完全能够满足V2G应用的需求。“按每天充放40度电计算,只是循环了半次,一年循环约180次,10年是1800次,距电池2000—3000次的寿命还有一定差距。因此动力电池储能作用完全可以实现。”

V2G获认可示范项目多点开花

实际上,随着新能源汽车数量不断增长,电动汽车储能已被政府提上议事日程。

国家发改委2018年发布的《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》明确提出,鼓励电动汽车提供储能服务并通过峰谷价差获得收益。

工信部2019年年底发布的《新能源汽车发展规划(2021—2035)》(征求意见稿)亦提出,在加强V2G互动的同时,采取措施促进新能源汽车与可再生能源高效协同、鼓励地方开展V2G示范应用。

目前,电动汽车正越来越多地通过电力需求响应等方式与电网形成互动。记者从南瑞集团有限公司(下称“南瑞”)了解到,该集团已先后在北京、上海、南京、苏州、大连、淮安等地开展了交流、直流V2G示范项目建设。

据统计测算,京津唐电网供区内约有40万辆电动汽车,若通过V2G方式实现有序车网互动,可提供180万千瓦可移动的优质调节资源。

“V2G其实就是在探索如何打通用户侧的资源,将包括电动汽车在内的用户侧资源纳入到调峰辅助服务中,使得电网在发电企业之外有更多调峰资源,优化整个调峰过程,对电网、电动汽车车主都有好处。”刘坚对此评论。

商业模式成最大拦路虎

据刘坚介绍,目前国内电力辅助服务多是由发电企业参与,成本和收益也都由其承担和分享。国外成熟的电力市场中,用户侧资源同样能够参与上游电力批发市场并提供辅助服务,其收益水平甚至高于峰谷电价套利。

那么,电动汽车为电网调峰作了贡献,奖励的钱由谁来出?受访的业内专家均表示,目前还没有针对鼓励电动汽车参与调峰辅助服务的明确商业模式。

彭晓峰坦言,目前阻碍V2G大规模应用的拦路虎,就是商业模式问题。“现在所有的V2G盈利模式只有通过峰谷价差形式体现,如果在政策上加以明确,允许电动汽车能够参与绿电交易、电网辅助服务、需求响应等,就为电动汽车作为能源单元提供了更为广阔的市场前景。”

清华大学能源互联网创新研究院能源工程应用技术研究室主任赵东元也表示,商业模式决定了V2G能否真正实现。在他看来,当前V2G、智能引导等理念,因缺少市场环境,还没有真正进入市场驱动下的技术迭代升级阶段。“在虚拟电厂机制、需求侧响应、分布式交易等商业模式能够成立,且激发车主参与意愿的情况下,V2G是可行的。”

南瑞相关负责人对记者表示,大规模V2G无控制性的充放电行为将对电网、充电桩和动力电池都提出来更高要求,如果能够通过合适技术手段和政策引导等方式,优化资源配置,可转化为多方共赢,促进电动汽车产业有序快速健康发展。

在运营平台方面,该负责人建议,进一步探索运营模式,建立合适的市场机制,把大规模高度随机性的V2G行为变成有序可调节的柔性负荷,成为“虚拟电厂”,减少对电网实现影响的同时,辅助电网调节,缓解高峰电力供需缺口,促进电力资源的优化配置。

刘坚也建议,在政策层面,首先应落实峰谷分时充电电价,同步探索实时充放电价格机制,并保证价格信号能够充分传导至车端。“未来若能把电动汽车也纳入到电力市场体系,将有利于激励电动汽车车主更充分地参与电网互动。”


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