在北京市西城區(qū)中國再保險中心B4停車場，車輛在使用V2G雙向充放電樁放電。 本報記者 徐佩玉攝
伴隨新能源汽車保有量增長，渝蓉高速大足石刻服務區(qū)充電站持續(xù)加大充電樁保障，提供快充槍和全液冷超充槍，為新能源車主帶來暢快的充電體驗，助力綠色出行。圖為該充電站一角。 孫凱芳攝(人民視覺)
今年8月，中國國內(nèi)新能源汽車零售量首次邁過百萬大關，達到102.7萬輛。一些車主發(fā)現(xiàn)，自家的新能源汽車不僅是綠色智能的代步工具，還可以賺錢。中國正在探索推廣的一項新技術，可以將新能源汽車的動力電池變?yōu)閮Υ骐娔艿?ldquo;充電寶”，根據(jù)電網(wǎng)需求反向給電網(wǎng)送電，車主獲得補貼收益。這就是雙向充放電(V2G)。
近年來，中國積極探索新能源汽車與電網(wǎng)雙向互動，通過充換電設施與供電網(wǎng)絡相連，發(fā)揮動力電池的靈活調(diào)節(jié)能力，建設靈活電網(wǎng)。
一邊充電一邊賺錢
在北京市西城區(qū)中國再保險中心B4停車場，有一個車網(wǎng)互動V2G示范站，配備了9臺15kW直流V2G雙向充放電樁。
每天早上，在附近上班的劉先生將自己的新能源汽車停在這里并連上V2G充電樁，進行放電操作。他的新能源汽車電池容量為52千瓦時，扣除通勤所需電量，每次放電量約30千瓦時，每千瓦時可獲得0.7元補貼。“我下班后利用夜間用電低谷時段充電，白天在單位放電，一年能有4000元收入，基本覆蓋了日常出行的成本。”劉先生說。
這是國內(nèi)第一個實現(xiàn)V2G商業(yè)化運營的項目，于2020年7月建成投運，依托國家電網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺，引導新能源汽車低谷時段有序充電、高峰時段向大樓放電，降低大樓高峰用電負荷。
什么是V2G?簡單來說，就是在用電低谷、電價較低時給汽車充電，用電高峰時將多余的電反向供電給電網(wǎng)，起到“削峰填谷”的作用。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會副秘書長劉永東對記者表示，V2G是將新能源汽車作為一種可移動的儲能單元，通過雙向充電技術，實現(xiàn)新能源汽車與電網(wǎng)之間的能量交換。
這一技術有效緩解了電網(wǎng)的供需矛盾，提高了能源利用效率，也通過“峰谷套利”的模式為車主帶來了實實在在的收益。目前，常態(tài)化參與V2G充放電的車主，3年放電收益超萬元，除去充電成本，V2G放電年凈收益可達到1300元。
去年浙江省舟山市首個V2G充電示范站正式投入使用。據(jù)國網(wǎng)舟山供電公司相關項目負責人計算，車主在家使用谷電充電成本約0.3元/千瓦時，在V2G充電樁送電可賺0.6元/千瓦時，園區(qū)客戶電費標準為0.8元/千瓦時。以電池容量為60千瓦時的普通家用車為例，一次送電40千瓦時，車主可賺12元，園區(qū)節(jié)約電費成本8元。
有人或許擔心，頻繁充放電是否會影響汽車電池使用壽命?
據(jù)國家電網(wǎng)統(tǒng)計，絕大多數(shù)私家車輛平均充電頻率約為每年50次。按照汽車10年壽命測算，全周期內(nèi)車主使用的充電次數(shù)約為500次。而目前，動力電池的實際使用壽命至少為2000次，每輛新能源汽車在全周期內(nèi)仍有超過1000次的電池充電次數(shù)可參與車網(wǎng)互動。經(jīng)過相關驗證，車輛以小倍率進行充放電，在淺充淺放的工況下，經(jīng)過數(shù)千天的使用，在完成200余個V2G充放電循環(huán)后，電池容量仍保持在93%以上。此外，雖然V2G技術會增加新能源汽車電池的充放電次數(shù)，但合理的充放電管理策略可優(yōu)化電池的使用效率，減少電池的老化和降解。
保障電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行
中國新能源汽車保有量逐年上升，2023年底已達2041萬輛，占汽車總量的6.07%;其中純電動汽車保有量1552萬輛，占新能源汽車保有量的76.04%。
新能源汽車保有量不斷增加的同時，電網(wǎng)運行也迎來了新挑戰(zhàn)。例如，負荷峰谷差加大，發(fā)電側(cè)調(diào)節(jié)困難;輸電網(wǎng)絡負荷不均衡，導致系統(tǒng)網(wǎng)損增加和網(wǎng)絡阻塞等。
在此背景下，推廣V2G，既有可能性，也有必要性。劉永東表示：“一方面，當前電池的技術、安全性都得到很大提升，電池循環(huán)次數(shù)可達3000到5000次，新能源汽車電池可作為移動的儲能單元發(fā)揮更大作用。另一方面，在能源轉(zhuǎn)型和‘雙碳’目標的背景下，我國大力發(fā)展可再生能源，風力發(fā)電、光伏發(fā)電將逐步成為發(fā)電主力，電源側(cè)的隨機性和波動性會越來越強，亟需做好發(fā)用電平衡。推廣V2G對建設新型能源體系和新型電力系統(tǒng)意義重大。”
電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性將進一步增強。在電力需求高峰期間，V2G技術可以將新能源汽車中的電能釋放到電網(wǎng)中，減輕電網(wǎng)壓力，提高供電穩(wěn)定性;通過快速充放電，對電網(wǎng)頻率波動進行調(diào)節(jié)，增強電網(wǎng)的動態(tài)響應能力。國網(wǎng)江蘇無錫供電公司營銷部主任許涵慎對記者表示，這一模式不僅增強了電網(wǎng)應對突發(fā)情況和波動的能力，提高了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，還有助于提升對可再生能源的消納能力，減少碳排放，同時降低燃料費用和電力系統(tǒng)升級改造費用。
新能源汽車的有序補能將得到保障。中國汽車工程研究院政研咨詢中心有關負責人表示，新能源汽車與電網(wǎng)系統(tǒng)具有強耦合性。車網(wǎng)互動試點引導新能源汽車在電網(wǎng)負荷低谷時段充電，可有效規(guī)避在負荷高峰時段新能源汽車充電給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來的沖擊，保障新能源汽車的有序補能。
雙向充放電還可提高電動汽車用戶經(jīng)濟性。中國汽車戰(zhàn)略與政策研究中心主任助理姚占輝對記者表示，通過V2G技術，電動汽車用戶可以通過向電網(wǎng)售電獲得收益，降低電動汽車的使用成本。同時，具備V2G功能的車輛，通過對外放電功能可以滿足一些特定場景的需求，如露營、戶外野炊等活動用電，充分發(fā)揮電動汽車的使用屬性，提升消費者的用車體驗。
據(jù)了解，目前電網(wǎng)超過全年峰值負荷95%的時間不足50個小時，為保障這部分高峰負荷需求，電力系統(tǒng)往往需要配置頂峰電源或輸電通道，付出的邊際成本較高。通過高效、智能的車網(wǎng)互動應用，可節(jié)省出超萬億元的電力保供和靈活調(diào)節(jié)的社會成本。
迎來規(guī)模化、商業(yè)化應用前景
對車主而言，車網(wǎng)互動可以增加個人收益;對能源系統(tǒng)來說，車網(wǎng)互動是提高電力系統(tǒng)運行效率、提升電網(wǎng)靈活性與穩(wěn)定性的“阻尼器”，可有效解決新型電力系統(tǒng)建設過程中供需協(xié)同不足的問題。
為啥尚未實現(xiàn)規(guī)�；纳虡I(yè)應用?業(yè)內(nèi)人士分析，車網(wǎng)互動模式的門檻較高，涉及技術、標準、市場機制等多個方面。當前，車網(wǎng)互動所涉及的車、樁、網(wǎng)、負荷聚合等技術逐漸成熟，在政策、技術和市場的推動下，車網(wǎng)互動在中國將迎來規(guī)�；�、商業(yè)化的應用前景。
政策支持——今年9月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局4部門聯(lián)合印發(fā)《國家發(fā)展改革委辦公廳等關于推動車網(wǎng)互動規(guī)模化應用試點工作的通知》，明確將在全國開展車網(wǎng)互動規(guī)�；瘧迷圏c，擴大雙向充放電(V2G)項目規(guī)模，豐富車網(wǎng)互動應用場景。
從試點指標要求看，參與試點的地區(qū)通過峰谷分時電價和政策制度等，推動本地新能源汽車充電電量60%以上集中在低谷時段，其中通過私人充電樁充電的電量80%以上集中在低谷時段。同時，參與試點的V2G項目放電總功率不低于500千瓦，年度放電量不低于10萬千瓦時，西部地區(qū)可適當降低。
市場開放——據(jù)了解，隨著中國電力市場化改革的穩(wěn)步推進，已有多種電力市場開放配網(wǎng)側(cè)靈活性資源參與，包括電能量市場和電力輔助服務市場內(nèi)的多個電力交易品種，盈利模式清晰。
目前，中國多個車網(wǎng)互動項目正在全國試點，并已在部分地區(qū)實現(xiàn)了商業(yè)化運營。國家電網(wǎng)已經(jīng)在20個省市試點建設V2G充放電樁1500余臺，今年1—8月累計放電量2.8萬千瓦時，并依托試點項目探索V2G參與一般工商業(yè)削峰填谷、配網(wǎng)互動等多場景應用。
當然，國內(nèi)V2G市場尚處發(fā)展初期，車網(wǎng)互動模式仍有諸多痛點亟待突破。包括，用戶接受度低，商業(yè)模式不成熟;V2G充電樁數(shù)量少，大規(guī)模改造成本較高等。
對此，多位專家建議，要加快建立車網(wǎng)互動相關技術標準體系，推動車網(wǎng)互動能量流、信息流互聯(lián)互通，支撐車網(wǎng)互動規(guī)�；瘧谩＝∪涮變r格機制和市場交易機制，進一步優(yōu)化充電峰谷分時時段和電價，研究建立向電網(wǎng)反向放電的價格機制，探索虛擬電廠聚合各類充電資源參與電力市場的模式和路徑。同時，政府可通過提供經(jīng)濟激勵，如電價補貼或稅收優(yōu)惠，鼓勵車主參與V2G模式。如上海市通過對參與電力需求響應的電動汽車用戶提供相對較高的補償價格，一定程度上提高了車主參與的積極性。
“隨著政策與技術的雙輪驅(qū)動，V2G聚合儲能潛力巨大。2050年新能源汽車保有量預計達到3.5億輛，保守估計車載電池總?cè)萘窟_到240億千瓦時，未來V2G將在短周期儲能方面發(fā)揮主導作用。”劉永東說。
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