中國儲能網(wǎng)訊：通用汽車公司（General Motors）和太平洋天然氣電力公司（Pacific Gas and Electric）正在合作，以確定在停電期間如何使用電動汽車為人們的家庭供電，甚至在電力需求高峰期將電能反饋電網(wǎng)。試點將在PG&E的所在地加利福尼亞州進(jìn)行，那里的野火在給該州的能源基礎(chǔ)設(shè)施帶來壓力。
通用汽車與太平洋天然氣電力公司合作的新的汽車制造商，雙方的合作是主要圍繞“車輛－電網(wǎng)”技術(shù)（PG&E與寶馬也有類似項目的合作）。這一技術(shù)的理念是使用雙向充電設(shè)備，能夠在任何特定時間進(jìn)行充電或向外傳輸電動汽車的電量。本質(zhì)上，它不僅將大容量電池視為電動汽車的動力工具，還將其視為電網(wǎng)的備用蓄電池。
通用汽車公司負(fù)責(zé)電動汽車商業(yè)化的副總裁里克·斯皮納（Rick Spina）表示，預(yù)計到2025年，該公司在北美的電動汽車產(chǎn)能將達(dá)到100萬輛。與其他汽車制造商不同的是，截至目前，通用汽車尚未發(fā)布具有“車載負(fù)載”功能的電動汽車。但斯皮納表示，通用汽車計劃很快通過空中軟件的更新來彌補這一缺失的功能。
斯皮納說：“我們正處于將電動汽車轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻綦娫吹娘L(fēng)口?！薄斑@些客戶甚至都沒有意識到這一點?！?
今年夏天，通用汽車將在加利福尼亞州北部的PG&E實驗室來測試雙向充電技術(shù)，以及“軟件定義的通信協(xié)議”。根據(jù)該協(xié)議，在停電的情況下，充電后的電動汽車能夠自動將電力輸送到的家中。今后，通用汽車和PG&E計劃在加利福尼亞州選定一批客戶，在他們自己的家中測試這雙向充電技術(shù)，旨在在今年年底前推出更廣泛的客戶試驗。
“想象一下，未來每個車庫里都有一輛電動汽車，在需要時可以作為備用電源?！彼蛊ぜ{說道。
實際上，還有很多事情有待確定，比如通用汽車將如何把電動汽車電池的電力從直流電轉(zhuǎn)換為交流電？斯皮納表示，通用汽車尚未確定這一轉(zhuǎn)換過程是在汽車本身進(jìn)行，還是通過另一種設(shè)備（如壁掛式充電器）進(jìn)行。
斯皮納認(rèn)為，雙向充電技術(shù)的潛力在于從污染嚴(yán)重的燃?xì)獍l(fā)電過渡到向更清潔有效的發(fā)電方式。斯皮納說，加州家庭平均每天使用約20千瓦時的電力，而雪佛蘭博爾特的電池容量為60千瓦時。他說，這意味著這種轉(zhuǎn)換至少能夠滿足一個家庭兩三天的用電。
使用大量電動汽車緩解電網(wǎng)壓力
在需求高峰期（如夏季）也可以使用大量電動汽車來緩解電網(wǎng)壓力。斯皮納表示，在這些情況下，可以支付一些報酬，用以回饋那些將電力回饋電網(wǎng)的電動汽車車主。
PG＆E，總部設(shè)在舊金山，服務(wù)于一個為雙向充電技術(shù)的試點。該地區(qū)已經(jīng)擁有超過32萬輛電動汽車。根據(jù)PG＆E的數(shù)據(jù)，該地區(qū)車輛大約占美國所有電動汽車的20%。到2030年，加州預(yù)計將有500萬輛電動汽車上路。去年，加利福尼亞州成為第一個禁止未來銷售內(nèi)燃機(jī)的州。
如果有足夠多的電動汽車接入電網(wǎng)，它們可能會成為規(guī)?？捎^的“虛擬電網(wǎng)”。它們只是連接在一起的電池網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)電力公司需要更多的電量時，能夠共同調(diào)用這些電池。此外，互聯(lián)的家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)也可以達(dá)到同樣的目的。我們希望通過共同努力，讓這些電池可以在需求高峰時緩解電網(wǎng)的壓力。虛擬電網(wǎng)也可以取代污染嚴(yán)重、以化石燃料為燃料的“峰值發(fā)電廠”，這些發(fā)電廠是電力公司在能源短缺時一直所依賴的。
兩大難點難以突破
看起來很先進(jìn)的虛擬電網(wǎng)其實并不是什么新鮮事物。在中國市場，對這一商業(yè)模式的探索早已經(jīng)開始。去年9月，在2021年世界新能源汽車大會上，國家電網(wǎng)董事長辛保安表示，如果未來可以把V2G技術(shù)廣泛應(yīng)用，再讓純電動汽車向國家電網(wǎng)反向送電，那么國家電網(wǎng)將會具有巨大的可調(diào)度儲能潛力。而早在2020年，國家電網(wǎng)就已經(jīng)在對此進(jìn)行試驗。
國家電網(wǎng)的資料顯示，到2020年11月，國網(wǎng)已經(jīng)在全國14個省市開展了近40個試點項目，布局V2G充放電終端近400個。用戶通過“e充電”APP參與V2G，根據(jù)電網(wǎng)需求進(jìn)行智能充放電調(diào)控，能夠獲得實時收益。據(jù)測算，未來3億輛電動汽車的動力電池電量可達(dá)到200多億kWh，可為電網(wǎng)提供120億kWh儲能。
當(dāng)然，對用戶而言這也是有一定收益的。去年，特拉華大學(xué)教授Willett Kempton宣布了其從車輛到電網(wǎng)的逆向電流傳輸問題(Vehicle to Grid，V2G)的研究成果。Kempton在2021年完成了整個運行系統(tǒng)的雛形，該系統(tǒng)利用15輛Mini Cooper，讓它們只是在合適的時候適當(dāng)給電網(wǎng)傳回一些電力，獲得的價值卻是每天5美元，這約30元人民幣。
除了波谷買電，波峰賣電賺取差價，電網(wǎng)也是有供需平衡的要求的。為了保證電頻能穩(wěn)定，電網(wǎng)需要自有許多火力發(fā)電機(jī)，時開時關(guān)，以保持電頻的穩(wěn)定。但這種發(fā)電機(jī)開啟慢、不高效，而且對環(huán)境有污染。道理就跟汽車的急剎車或急啟動一樣。但它造成的各項費用最終都會算到用電者的頭上。但如果是換成電動汽車負(fù)責(zé)充電，那么這將是一種更清潔、快速、高效、低成本的方式。
實際上，一些充換電企業(yè)也將反向充電作為盈利的模式之一。協(xié)鑫能科董事長朱共山此前表示，每一個電動車在其看來都是一個移動的儲能站，這能夠使其將富余電力儲存，而在高峰時候賣出，大大拓展對電力能源供應(yīng)的調(diào)節(jié)能力。不過，即便是能源、車企等都對這個模式有著不少的憧憬，但實際上要實現(xiàn)這個目標(biāo)，難度還十分大。
就V2G而言目前還有不少地方不成熟。比如，要讓汽車具備向電網(wǎng)反向供電的能力，那電動汽車必須安裝雙向充電器，但現(xiàn)在普遍沒有。而且，雙向傳輸?shù)碾娏鲿恢痹?AC(交流)與DC(直流)間做轉(zhuǎn)換，造成大量損耗，影響充電效率。有研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，要達(dá)成V2G就需要有兩個先決條件：1、整合雙向充電器2、有一套充電系統(tǒng)和機(jī)制，告訴車主什么時候充電，什么時候放電。
就第二點來說，目前有一些地方已經(jīng)在實行V1G，這主要是在車內(nèi)加裝一套智能駕控系統(tǒng)，他可以在充電時候通過控制時間來完成充電，比如在電價高的時候選擇不充電，而在夜間低電價的時候充電。但這種系統(tǒng)的問題在于，是否能保證在一夜之間完成充電。V1G被當(dāng)作V2G的過渡方案。但對大多數(shù)人來說，他們看不到能從V2G中獲利。
有人做過測算，如果以75度電的電動車實行反向充電，一天大概收益是30-50元之間，但問題是，你是否愿意將車輛當(dāng)做儲能站，并為了這收益讓電池承受多一倍的充放電次數(shù)？
當(dāng)然，對換電站而言，是有成為虛擬電網(wǎng)的潛能。但整體來說，目前還沒有一個成熟的商業(yè)模式和經(jīng)過測算可行的方案。V2G在穩(wěn)定電網(wǎng)頻率方面產(chǎn)出的額外收益，但最終這個收益會分?jǐn)偟綆装偃f電動汽車車主頭上。并且，如果電動汽車規(guī)模繼續(xù)增大，后來的車主實際獲利也會越來越少。這樣的話，該技術(shù)存在的經(jīng)濟(jì)價值就會越來越低？相對比之下，換電站的價值或許更大一些。
