中國儲能網(wǎng)訊:“深圳年初有80萬輛新能源車,年底到100萬輛,明年可能150萬輛。但到今年底100萬輛時,充電就會遇到困難,因為電網(wǎng)里沒這么多電,天氣稍微一熱的時候,居民家里都用空調(diào)的時候,可能就得先把充電站的電停掉?!痹诮张e行的2023“烏鎮(zhèn)咖薈·汽車夜話”論壇上,特來電董事長于德翔說道,單純建設(shè)充電樁是一個錯誤的技術(shù)路線。
此前,國家電網(wǎng)有限公司產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任奚國富也曾表示,新能源汽車充電具有“負荷高、電量小”的特點,多數(shù)新能源汽車車主習慣集中在19時~23時充電,與居民用電負荷高峰期重合度高達85%,加劇了電力負荷的尖峰化,對配電網(wǎng)帶來較大沖擊。
隨著新能源汽車保有量的持續(xù)提升,特來電、星星充電等充電運營商以及蔚來、理想、大眾等車企均加大了充電樁、換電站的建設(shè)速度,以滿足新能源汽車用戶的補能需求。中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年10月,全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量為795.4萬臺,同比增加68.9%;樁車增量比為1:2.7,能夠基本滿足新能源汽車的快速發(fā)展。
寧德時代、理想、小鵬、華為等新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游公司接連使用800V電氣架構(gòu)、4C電池、超級快充樁等技術(shù),縮短用戶充電時間,進一步緩解新能源汽車的補能焦慮。
但隨著電動車及補能設(shè)施保有量的持續(xù)提升,以及超快充技術(shù)的應用,電動車補能對電網(wǎng)產(chǎn)生了較大的挑戰(zhàn)。
“現(xiàn)在平均500戶小區(qū),小區(qū)最大的功率容量是1000kW。在小區(qū)里建一個500kW的快充樁,小區(qū)一半能源需要分配給一臺車用?!庇诘孪枵J為,隨著大規(guī)模電動汽車的發(fā)展,簡單的快充和無序充電將對電網(wǎng)帶來巨大的威脅。
電網(wǎng)主要由輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)組成,輸電網(wǎng)主要負責運輸電力,配電網(wǎng)則從輸電網(wǎng)的某個點連接到變壓器,然后變壓器下面再接大大小小的開關(guān),然后分配到各個用電的地方。對于配電網(wǎng)來說,電動汽車是一個巨大的終端負載,大量電動車的無序、集中充電,將對配電網(wǎng)帶來極大的沖擊。
此外,特來電的數(shù)據(jù)顯示,由于生產(chǎn)、生活用電的周期性,電網(wǎng)資產(chǎn)的平均利用率僅為40%~50%;在用電高峰期,電網(wǎng)并無富余電力使用,今年夏季已有多地被迫采取限電措施,其中充電站、換電站的運營受到了較大影響;而夜間和低谷時,電力富余量達到了60%。
針對這一問題,近期已有多家新能源產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)推出了有序充電、V2G(Vehicle to grid,電動車到電網(wǎng))、虛擬電廠、光儲充一體等技術(shù)和概念,以期緩解新能源汽車補能需求提升和電網(wǎng)之間的沖突。
于德翔認為,新能源汽車補能必須進化到“充電網(wǎng)”時代,才能緩解電力供應的矛盾。充電網(wǎng)整合了數(shù)據(jù)網(wǎng)、能源網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng),通過有序充電、微電網(wǎng)、光伏、移動儲能、梯次儲能、調(diào)峰調(diào)頻、車網(wǎng)互動、虛擬電廠和碳交易,把整個電動汽車和應用場景全部融合到一起,變成了一個能源載體。
簡單來說,水電,風力、光伏等清潔能源由于受季節(jié)、天氣影響較大,普遍存在波動性大、可預測性差的問題,需要有計劃的調(diào)頻、調(diào)峰來幫助電網(wǎng)克服發(fā)電、用電的不平衡,充電站、換電站等作為儲能設(shè)備,能夠吸納光電、風電等不穩(wěn)定電力來源,并在電網(wǎng)的調(diào)度下進行放電,參與電網(wǎng)調(diào)節(jié);隨著我國電動車保有量的日益擴大,車載動力電池儲能容量不斷增多,在傳統(tǒng)調(diào)峰措施之外,通過V2G技術(shù),使電動車變成移動儲能單元,參與電網(wǎng)互動,以達到削峰填谷、促進清潔能源消納的目的。
今年夏天,在合肥供電公司統(tǒng)一調(diào)度控制下,15座蔚來換電站參與了合肥市“虛擬電廠”的電網(wǎng)調(diào)峰。不影響用戶正常換電使用的同時,換電站五天內(nèi)累計調(diào)整電力負荷8兆瓦時,相當于為3000余戶普通居民家庭“省出”了實時用電量。
對于用戶來說,充電設(shè)備以及電動車與電網(wǎng)互動能夠進一步降低車輛的使用費用。通過智能控制,換電站、光儲充一體站等能夠?qū)崿F(xiàn)峰時放電、谷時補電,降低電費的同時,還有望通過反向補充電網(wǎng)產(chǎn)生一定的收入;V2G技術(shù)則能幫助電動車將電量“反賣”給電網(wǎng)。
2022年8月,特斯拉加州的2342個Powerwall用戶參與了虛擬電網(wǎng)的互動,共計輸出約16GWh電力,輸入電網(wǎng)的價格是2美元/kWh。
“如果2030年新能源汽車保有量達到1億輛,每輛車拿出10kWh來參與電網(wǎng)的互動,儲能就有1000GWh;此外,到2030年,1000萬塊動力電池退役轉(zhuǎn)為儲能電池,以一塊電池40kWh計算,就有400GWh,加在一起就有1400GWh?!庇诘孪枵f道,大規(guī)模電動汽車的發(fā)展和梯次電池的利用,就能夠幫助電網(wǎng)實現(xiàn)儲能。