Med den raske veksten av Kinas nye energibilmarked, har anvendelsen av Vehicle-to-Grid (V2G) teknologi blitt stadig viktigere for byggingen av nasjonale energistrategier og smarte nett. V2G-teknologi forvandler elektriske kjøretøy til mobile energilagringsenheter og bruker toveis ladehauger for å realisere kraftoverføring fra kjøretøyet til nettet. Gjennom denne teknologien kan elektriske kjøretøy gi strøm til nettet i perioder med høy belastning og lade i perioder med lav belastning, noe som bidrar til å balansere belastningen på nettet.
Den 4. januar 2024 utstedte den nasjonale utviklings- og reformkommisjonen og andre avdelinger det første innenrikspolitiske dokumentet spesifikt rettet mot V2G-teknologi – «Implementation Opinions on Strengthening the Integration and Interaction of New Energy Vehicles and Power Grids». Basert på de tidligere "veiledende meninger om viderebygging av et ladeinfrastruktursystem av høy kvalitet" utstedt av statsrådets hovedkontor, klargjorde implementeringsuttalelsene ikke bare definisjonen av interaktiv teknologi for kjøretøynettverk, men fremsatte også spesifikke mål og strategier, og planla å bruke dem i Yangtse River Delta, Pearl River Delta, Beijing-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan og Chongqing og andre regioner med modne forhold for å etablere demonstrasjonsprosjekter.
Tidligere informasjon viser at det kun er ca 1000 ladehauger med V2G-funksjoner i landet, og det er i dag 3,98 millioner ladehauger i landet, som utgjør kun 0,025 % av det totale antallet eksisterende ladehauger. I tillegg er V2G-teknologien for interaksjon mellom kjøretøy og nettverk også relativt moden, og anvendelse og forskning av denne teknologien er ikke uvanlig internasjonalt. Som et resultat er det stort rom for forbedring i populariteten til V2G-teknologi i byer.
Som en nasjonal lavkarbonbypilot fremmer Beijing bruken av fornybar energi. Byens enorme nye energikjøretøyer og ladeinfrastruktur har lagt grunnlaget for bruk av V2G-teknologi. Ved utgangen av 2022 har byen bygget mer enn 280 000 ladehauger og 292 batteribyttestasjoner.
Men under promoterings- og implementeringsprosessen står V2G-teknologi også overfor en rekke utfordringer, hovedsakelig knyttet til gjennomførbarheten av faktisk drift og bygging av tilsvarende infrastruktur. Forskere fra The Paper Research Institute tok Beijing som et utvalg, og gjennomførte nylig en undersøkelse om urban energi, elektrisitet og ladehaugrelaterte industrier.
Toveis ladepeler krever høye initiale investeringskostnader
Forskere lærte at hvis V2G-teknologi blir populær i urbane miljøer, kan det effektivt lindre det nåværende problemet med "vanskelig å finne ladehauger" i byer. Kina er fortsatt i de tidlige stadiene med å bruke V2G-teknologi. Som den ansvarlige for et kraftverk påpekte, ligner V2G-teknologi i teorien på å la mobiltelefoner lade strømbanker, men den faktiske applikasjonen krever mer avansert batteristyring og nettinteraksjon.
Forskere undersøkte ladehauger i Beijing og fant ut at for tiden er de fleste av ladehaugene i Beijing enveis ladehauger som bare kan lade kjøretøy. For å fremme toveis ladehauger med V2G-funksjoner, står vi for tiden overfor flere praktiske utfordringer:
For det første står førsterangsbyer, som Beijing, overfor en mangel på land. Å bygge ladestasjoner med V2G-funksjoner, enten det er utleie eller kjøp av tomt, betyr langsiktige investeringer og høye kostnader. Dessuten er det vanskelig å finne ytterligere land tilgjengelig.
For det andre vil det ta tid å transformere eksisterende ladepeler. Investeringskostnaden for å bygge ladepeler er relativt høy, inkludert kostnadene for utstyr, leieplass og ledninger for å koble til strømnettet. Disse investeringene tar vanligvis minst 2-3 år å hente inn igjen. Dersom ettermontering er basert på eksisterende ladepeler, kan bedrifter mangle tilstrekkelige insentiver før kostnadene er dekket inn.
Tidligere har medieoppslag uttalt at popularisering av V2G-teknologi i byer for tiden vil møte to store utfordringer: Den første er de høye opprinnelige byggekostnadene. For det andre, hvis strømforsyningen til elektriske kjøretøy er koblet til nettet i ustand, kan det påvirke stabiliteten til nettet.
Teknologiutsiktene er optimistiske og har et stort potensial på lang sikt.
Hva betyr bruken av V2G-teknologi for bileiere? Relevante studier viser at energieffektiviteten til små trikker er ca 6km/kWh (det vil si at én kilowattime strøm kan kjøre 6 kilometer). Batterikapasiteten til små elektriske kjøretøy er generelt 60-80kWh (60-80 kilowattimer strøm), og en elbil kan lade ca 80 kilowattimer strøm. Bilens energiforbruk inkluderer imidlertid også klimaanlegg osv. Sammenlignet med den ideelle tilstanden vil kjøreavstanden bli redusert.
Ansvarlig for det nevnte ladeselskapet ser optimistisk på V2G-teknologien. Han påpekte at et nytt energikjøretøy kan lagre 80 kilowattimer med strøm når det er fulladet og kan levere 50 kilowattimer strøm til nettet hver gang. Beregnet basert på ladeprisene for elektrisitet som forskere så på den underjordiske parkeringsplassen til et kjøpesenter i East Fourth Ring Road, Beijing, er ladeprisen i off-peak timer 1,1 yuan/kWh (ladeprisene er lavere i forsteder), og ladeprisen i rushtiden er 2,1 yuan/kWh. Forutsatt at bileieren lader i rushtiden hver dag og leverer strøm til nettet i rushtiden, basert på gjeldende priser, kan bileieren tjene minst 50 yuan per dag. "Med mulige prisjusteringer fra strømnettet, for eksempel implementering av markedspriser i rushtiden, kan inntektene fra kjøretøy som leverer strøm til ladehauger øke ytterligere."
Ansvarlig for nevnte kraftverk viste til at det gjennom V2G-teknologien må vurderes batteritapskostnader når elbiler sender strøm til nettet. Relevante rapporter indikerer at kostnaden for et 60 kWh-batteri er omtrent 7 680 USD (tilsvarer omtrent 55 000 RMB).
For ladeselskaper vil også etterspørselen etter V2G-teknologi vokse etter hvert som antallet nye energibiler fortsetter å øke. Når elbiler overfører kraft til nettet gjennom ladehauger, kan ladehaugselskapene kreve en viss «plattformserviceavgift». I tillegg investerer og driver selskaper i mange byer i Kina med ladehauger, og myndighetene vil gi tilsvarende subsidier.
Innenlandske byer fremmer gradvis V2G-applikasjoner. I juli 2023 ble Zhoushan Citys første V2G-ladedemonstrasjonsstasjon offisielt tatt i bruk, og den første transaksjonsordren i parken i Zhejiang-provinsen ble fullført. 9. januar 2024 kunngjorde NIO at dens første batch med 10 V2G-ladestasjoner i Shanghai ble offisielt satt i drift.
Cui Dongshu, generalsekretær i National Passenger Car Market Information Joint Association, er optimistisk med tanke på potensialet til V2G-teknologi. Han fortalte forskerne at med utviklingen av kraftbatteriteknologi, kan batterisyklusens levetid økes til 3000 ganger eller mer, noe som tilsvarer omtrent 10 års bruk. Dette er ekstremt viktig for bruksscenarier der elektriske kjøretøy ofte lades og utlades.
Utenlandske forskere har gjort lignende funn. Australias ACT fullførte nylig et toårig V2G-teknologiforskningsprosjekt kalt "Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)". Den viser at med storskala utvikling av teknologi, forventes V2G-ladekostnadene å bli betydelig redusert. Dette betyr at i det lange løp, ettersom kostnadene for ladeanlegg faller, vil også prisen på elbiler synke, og dermed redusere langsiktige brukskostnader. Funnene kan også være spesielt gunstige for å balansere tilførselen av fornybar energi til nettet i perioder med høye kraftuttak.
Det trenger samarbeid fra kraftnettet og en markedsrettet løsning.
På det tekniske nivået vil prosessen med å mate elektriske kjøretøy tilbake til strømnettet øke kompleksiteten til den totale operasjonen.
Xi Guofu, direktør for Industrial Development Department of State Grid Corporation of China, sa en gang at lading av nye energikjøretøyer innebærer "høy belastning og lav effekt". De fleste eiere av nye energibiler er vant til å lade mellom kl. 19.00 og 23.00, som sammenfaller med toppperioden for strømbelastning i boliger. Så høyt som 85 %, noe som forsterker toppeffektbelastningen og gir en større innvirkning på distribusjonsnettverket.
Fra et praktisk perspektiv, når elektriske kjøretøy leverer tilbake elektrisk energi til nettet, er det nødvendig med en transformator for å justere spenningen for å sikre kompatibilitet med nettet. Dette betyr at utladningsprosessen for elektriske kjøretøy må samsvare med transformatorteknologien til strømnettet. Nærmere bestemt innebærer overføring av kraft fra ladehaugen til trikken overføring av elektrisk energi fra høyere spenning til lavere spenning, mens overføring av kraft fra trikken til ladehaugen (og dermed til nettet) krever en økning fra en lavere spenning til høyere spenning. I teknologi Det er mer komplekst, og involverer spenningskonvertering og sikrer stabiliteten til elektrisk energi og samsvar med nettstandarder.
Den ansvarlige for det nevnte kraftverket påpekte at kraftnettet må utføre presis energistyring for lade- og utladingsprosessene til flere elektriske kjøretøy, noe som ikke bare er en teknisk utfordring, men også innebærer justering av nettdriftsstrategien. .
Han sa: «For eksempel, noen steder er de eksisterende strømnettledningene ikke tykke nok til å støtte et stort antall ladehauger. Dette tilsvarer vannrørsystemet. Hovedrøret kan ikke levere nok vann til alle stikkrør og må kobles om. Dette krever mye omkobling. Høye byggekostnader." Selv om ladepeler er installert et sted, kan det hende at de ikke fungerer som de skal på grunn av problemer med nettkapasitet.
Tilsvarende tilpasningsarbeid må fremmes. For eksempel er effekten til sakteladede ladehauger vanligvis 7 kilowatt (7KW), mens den totale effekten til husholdningsapparater i en gjennomsnittlig husholdning er omtrent 3 kilowatt (3KW). Kobles en eller to ladehauger til, kan lasten bli fullastet, og selv om strømmen brukes i rushtiden kan strømnettet gjøres mer stabilt. Men hvis et stort antall ladehauger er tilkoblet og det brukes strøm i rushtiden, kan lastekapasiteten til nettet overskrides.
Den som er ansvarlig for det nevnte kraftverket sa at med utsiktene til distribuert energi, kan elektrisitetsmarkedsføring utforskes for å løse problemet med å fremme lading og utlading av nye energikjøretøyer til strømnettet i fremtiden. I dag selges elektrisk energi av kraftproduksjonsselskaper til kraftnettselskaper, som deretter distribuerer den til brukere og virksomheter. Multi-level sirkulasjon øker den totale strømforsyningskostnaden. Hvis brukere og virksomheter kan kjøpe strøm direkte fra kraftproduksjonsselskaper, vil det forenkle kraftforsyningskjeden. «Direktekjøp kan redusere mellomledd, og dermed redusere driftskostnadene for elektrisitet. Det kan også fremme ladepeleselskaper til å delta mer aktivt i kraftforsyningen og reguleringen av kraftnettet, noe som har stor betydning for effektiv drift av kraftmarkedet og fremme av kjøretøy-nett-sammenkoblingsteknologi. "
Qin Jianze, direktør for Energy Service Center (Load Control Center) i State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., foreslo at ved å utnytte funksjonene og fordelene til Internett for kjøretøy-plattformen, kan ladehauger for sosiale eiendeler kobles sammen til Internet of Vehicles-plattformen for å forenkle operasjonene til sosiale operatører. Bygg terskelen, reduser investeringskostnadene, oppnå vinn-vinn-samarbeid med Internet of Vehicles-plattformen og bygg et bærekraftig industriøkosystem.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Innleggstid: 10. februar 2024
