

近日,浙江省的首個雙向充電樁在嘉善縣開始試點運行。通過雙向充電樁,電動汽車不僅能從電網(wǎng)充電,還能夠反向為電網(wǎng)供電,換取超出充電價格的收益。這樣一來,電網(wǎng)得以緩解供需壓力,電動汽車主也能夠輕松實現(xiàn)“睡后收入”,可謂是皆大歡喜的雙贏之選。
雙向充電樁的運行有賴于 V2G 技術,這個技術究竟是如何發(fā)揮作用的?普通家用的電動汽車也能夠借此賺取收益嗎?今天我們與大家一起來聊聊這個話題。
V2G 是英文 Vehicle-to-Grid 的縮寫,意為電動汽車與電網(wǎng)協(xié)同互動,一般指的是在公共信息共享的前提下,電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的機制。業(yè)內(nèi)專家指出,從電動汽車的發(fā)展過程來看,其與電網(wǎng)的互動需要先后經(jīng)歷 V0G、V1G、V2G 和 VGI 四個過程。

除了 V2G 指代的車網(wǎng)互動外,V0G 指的是無序充電,即電動汽車主按個人用車習慣進行充電;V1G 指的是有序充電,即電動汽車在統(tǒng)一調(diào)度下,同一時間段同步充電,并以電網(wǎng)負荷平穩(wěn)為目標實時調(diào)整充電速度;VGI 則是指車網(wǎng)一體,是對車網(wǎng)互動的升級,進一步深化了電動汽車與電網(wǎng)的友好協(xié)調(diào)和深層互動。
事實上,目前我國絕大多數(shù)電動汽車與電網(wǎng)互動的場景仍停留在無序充電的 V0G 階段,國外部分新能源占比較高的國家或地區(qū)則在 V1G 方面有了相對成熟的探索。V2G 技術作為新型技術,相關研究尚處于起步階段,不過本田、尼桑和特斯拉等汽車制造企業(yè)都已先后布局該領域的技術研究,我國各地近年來也紛紛開展試點,為大規(guī)模的 V2G 推廣應用做好了準備。
既然我國的車網(wǎng)互動還處于初級階段,為何全國各地都已經(jīng)開始試水 V2G 技術呢?說到底,還是這個技術太“香”了。以英國的 e4Future 項目為例,該項目通過 V2G 技術的應用,讓每輛電動汽車每年降低了約1.2萬英磅電力系統(tǒng)運營成本,減少了約60噸二氧化碳排放,實現(xiàn)了經(jīng)濟和環(huán)境的雙重收益。
基于能源安全和生態(tài)保護等多方面考量,我國在光伏和風力發(fā)電方面投入了大量的資源和政策傾斜,隨著雙碳工作的推進勢必還將進一步加碼。然而,光伏和風力發(fā)電的不確定性和波動性很大,會對電網(wǎng)造成巨大沖擊,這就有賴于虛擬電廠等技術手段進行調(diào)節(jié)和平衡。
我們以前分享過(點擊查看:什么是虛擬電廠?),虛擬電廠將可控機組、分布式能源、儲能設備、負荷、新能源汽車、通信設備等聚合到能源云上,通過技術手段統(tǒng)一協(xié)調(diào),從而實現(xiàn)有效提高新能源消納率、低成本應對用電高峰等功能。其中,大多數(shù)汽車每天都有將近22小時處于閑置狀態(tài),因此電動汽車可以作為虛擬電廠的重要資源,為電網(wǎng)提供緩沖。

理論上,如果全國有1億輛電動汽車,按每輛車配備100千瓦時電池、10千瓦充電功率計算,其充放電容量可達到100億千瓦時、等效儲能功率可達10億千瓦——而根據(jù)國家能源局電力司披露的信息,我國今年夏季的最高電力負荷也僅為13億千瓦左右??梢哉f,電動汽車的 V2G 應用兼顧能量型和功率型儲能優(yōu)勢,是一個投資少、潛力大、效益高的靈活資源,在新型電力系統(tǒng)建設的過程中能夠起到巨大作用。
V2G 技術是對“云大物移智鏈邊”等多種先進技術的綜合應用,通過對電網(wǎng)通信調(diào)度經(jīng)驗的深入挖掘,達成電網(wǎng)層、站控層、智能充放電層及車輛層的協(xié)同互動。

目前,V2G 主要有三種運營模式。
① 集中式 V2G 模式
集中式 V2G 模式指的是將一定區(qū)域內(nèi)的電動汽車進行集中管理,并且基于相應的管理策略,根據(jù)電網(wǎng)實時需求進行統(tǒng)一調(diào)度,有計劃地控制每一輛電動汽車的充放電。該模式也是目前國內(nèi)外研究較多的模式。
② 自治式 V2G 模式
自治式 V2G 模式則是每一輛電動汽車分散停放,根據(jù)電網(wǎng)運行狀態(tài),結(jié)合自身情況自主自動調(diào)整充放電。該模式不受空間限制,對于電動汽車車主而言更加靈活,但由于不受統(tǒng)一管理,會造成充放電隨機性過大。
③ 更換電池模式
更換電池模式指的是基于電動汽車電池組更換,從而進行 V2G 管理的模式。該模式需要建立電動汽車換電站,通過在換電站中存儲的大量儲能電池開展 V2G 應用。不過目前尚存在電池和充放電接口部件不統(tǒng)一、電池流通管理機制不完善等問題。
東南大學黃學良教授曾指出,儲能是電動汽車的自然屬性,而非為了儲能專門發(fā)展電動汽車,儲能特性是電動汽車規(guī)?;l(fā)展后的必然結(jié)果。
據(jù)我國公安部統(tǒng)計數(shù)據(jù),全國新能源汽車保有量截至2021年底達784萬輛,同比增長59.25%,而到今年6月份的時候已經(jīng)突破千萬大關。隨著電動汽車的繼續(xù)發(fā)展,相信有關 V2G 的技術手段、管理模式將會更加成熟,推動社會提速駛?cè)刖G色低碳、能源互聯(lián)的未來。
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