中國儲能網(wǎng)訊：車網(wǎng)融合互動具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，對?gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。新能源汽車作為可控負荷和移動儲能，通過車網(wǎng)互動智能有序充電、雙向充放電，促進電網(wǎng)供需平衡和新能源消納，為新型電力系統(tǒng)經(jīng)濟高效運行提供重要支撐。隨著碳達峰碳中和目標的深入推進，我國新能源汽車規(guī)模將持續(xù)擴大，需要充分發(fā)揮新能源汽車的儲能調(diào)節(jié)作用，構(gòu)建車網(wǎng)信息流、能量流雙向互動體系，大力推進車網(wǎng)融合互動，支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
車網(wǎng)融合互動是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要途徑
近年來，我國深入實施發(fā)展新能源汽車國家戰(zhàn)略，大力推進充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，培育車網(wǎng)融合互動新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展為車網(wǎng)互動大規(guī)模應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。經(jīng)過十余年的培育和發(fā)展，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了顯著成績，技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)規(guī)模均處于世界領(lǐng)先地位。新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)9年位居世界第一，2023年分別達到958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%和37.9%，市場滲透率達到31.6%。新能源汽車保有量超過2000萬輛，占全國汽車總保有量的6%。建成世界規(guī)模最大的充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺，在運充電樁達到859.6萬臺，車樁比為2.37：1，形成了較好的車網(wǎng)互動發(fā)展基礎(chǔ)。
車網(wǎng)互動成為新型電力系統(tǒng)大規(guī)模高比例新能源消納的重要手段。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為主的新能源將逐步取代傳統(tǒng)火電成為電能供應(yīng)的主體，電力系統(tǒng)電力電量時空平衡和安全穩(wěn)定運行難度將日益加大，對高效靈活調(diào)節(jié)資源需求不斷增加。新能源汽車作為優(yōu)質(zhì)儲能資源，可在新能源出力高峰時充電、在用電高峰時段放電返送電網(wǎng)，促進新能源消納和電力平衡。未來，我國新能源汽車規(guī)模將持續(xù)增長，車網(wǎng)互動能力不斷增強，成為新型電力系統(tǒng)不可或缺的儲能資源。預(yù)計到2030年、2060年，我國新能源汽車保有量將分別達到1億輛、3億輛，每輛車按100千瓦時電量計算，假設(shè)30%參與互動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)能力將超過30億千瓦時、90億千瓦時，相當于全社會日平均用電量的10%和20%。
車網(wǎng)互動成為新型電力系統(tǒng)調(diào)峰的有效方式。新能源汽車快速發(fā)展已對用電負荷特性產(chǎn)生影響。國家電網(wǎng)公司公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年最大充電負荷達到1844萬千瓦，占同時刻全部用電負荷的2.96%。未來，隨著新能源汽車規(guī)模的持續(xù)擴大、單車電池容量和功率的不斷提高，充電負荷將不斷攀高，擠占配電網(wǎng)可用容量，導(dǎo)致用電負荷“峰上加峰”，供電壓力加大。預(yù)計到2030年，最大充電負荷將達到1.5億千瓦左右，占全部用電負荷的10%。因此，需要加快推進新能源汽車有序充電，通過車網(wǎng)互動緩解供電壓力，減少電網(wǎng)擴容升級成本，提升新型電力系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟性。
推進車網(wǎng)融合互動還面臨多重挑戰(zhàn)
我國已在新能源汽車有序充電、聚合參與電力輔助服務(wù)和需求響應(yīng)等方面做了大量探索與實踐，但整體規(guī)模較小，應(yīng)用場景尚不成熟。未來，面對新能源汽車數(shù)量持續(xù)擴張，推進大規(guī)模車網(wǎng)融合互動，亟需解決技術(shù)、市場和標準等方面問題。
充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)亟需加快。充電基礎(chǔ)設(shè)施是新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的關(guān)鍵支撐。近年來，我國大力推進充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但新能源汽車數(shù)量快速增長，車樁比仍然較低，很多用戶仍面臨充電難的問題。未來我國新能源汽車進入加速發(fā)展階段，充電需求不斷增加。同時，推廣車網(wǎng)互動，車輛在居住區(qū)和辦公區(qū)都要與電網(wǎng)相聯(lián)，充電基礎(chǔ)設(shè)施將面臨較大缺口。充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要發(fā)改、能源、交通、城建等政府部門以及電網(wǎng)、整車、充電設(shè)施運營商等企業(yè)相關(guān)各方協(xié)同推進，但目前相關(guān)協(xié)同規(guī)劃和工作機制還不健全，制約了充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度。
價格與市場機制尚不健全。當前，新能源汽車充放電峰谷分時電價機制還不完善，新能源汽車和充換電場站聚合參與電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場的交易機制還不健全，車網(wǎng)互動的商業(yè)模式尚不成熟。全國有25個?。▍^(qū)、市）出臺充電峰谷電價，但部分地區(qū)的充電峰谷電價在時段和價差設(shè)置上仍較為粗放，對新能源有序充電、V2G參與削峰填谷引導(dǎo)力不足，峰谷差獲利難以彌補新能源汽車動力電池折舊成本，新能源汽車用戶參與意愿不強。
關(guān)鍵技術(shù)亟需進一步突破。在電池技術(shù)方面，目前新能源汽車常用的三元鋰電池充放電循環(huán)壽命達到2000—3000次，而大部分私家車用戶出行所需電池循環(huán)壽命僅為500—600次，現(xiàn)有動力電池技術(shù)已具備車網(wǎng)互動應(yīng)用潛力，但要推進大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，仍需加大對高安全、低成本、長壽命的新型電池技術(shù)的研發(fā)力度，進一步提高車網(wǎng)互動的安全性和經(jīng)濟性。在互動技術(shù)方面，新能源汽車動力電池總量大，但單臺車輛電池容量小且極為分散，與固定式電化學(xué)儲能電站相比，組織協(xié)調(diào)聚合難度較大，新能源汽車負荷聚合、調(diào)控和交互等技術(shù)有待進一步突破。
標準體系建設(shè)亟待加強。車網(wǎng)互動涉及整車、電池、充電設(shè)施、電網(wǎng)等多方技術(shù)協(xié)同，目前我國尚缺乏覆蓋新能源汽車、充換電設(shè)施、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等“車—樁—網(wǎng)”關(guān)鍵環(huán)節(jié)的車網(wǎng)互動標準體系，大量車網(wǎng)互動關(guān)鍵技術(shù)標準處于空白狀態(tài)。例如，現(xiàn)有車—樁通訊協(xié)議不能有效支持車網(wǎng)互動的規(guī)?；瘧?yīng)用，交流充電接口不具備數(shù)字化通信能力，車輛“預(yù)約充電”和“休眠喚醒”等有序充放電的必備功能尚未納入車輛強制標準，制約了車網(wǎng)互動的規(guī)模化推廣。
多措并舉推進車網(wǎng)互動發(fā)展
車網(wǎng)互動已成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。需要加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，健全政策機制，加快科技創(chuàng)新、標準研制、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進大規(guī)模新能源汽車與電網(wǎng)融合互動，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
一是加強車網(wǎng)互動體系的統(tǒng)籌規(guī)劃。加強發(fā)改、能源、交通、城建等部門協(xié)同力度，制定推動車網(wǎng)融合互動總體規(guī)劃，統(tǒng)籌車網(wǎng)互動網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的重點任務(wù)，提升充電基礎(chǔ)設(shè)施能力，提高充換電設(shè)施互動水平，強化電網(wǎng)支撐保障能力。積極開展試點示范，在長三角、珠三角、京津冀等條件相對成熟地區(qū)開展車網(wǎng)互動規(guī)?；圏c工作，探索開展商業(yè)合作與服務(wù)模式創(chuàng)新，形成可復(fù)制、可推廣的建設(shè)經(jīng)驗。
二是健全車網(wǎng)互動政策和市場機制。加快完善新能源汽車充放電峰谷分時電價政策，優(yōu)化峰谷時段劃分、拉大峰谷價差，激勵新能源汽車參與電網(wǎng)互動。建立健全新能源汽車和充電場站聚合參與需求響應(yīng)和電力交易機制，豐富市場交易品種，提高車網(wǎng)互動頻次和規(guī)模。加大對有序充電、V2G、光儲充一體化等示范類設(shè)施的補貼力度，鼓勵存量車輛和充電設(shè)施通過升級改造提升互動能力。加強園區(qū)、樓宇建筑、家庭住宅的新能源汽車雙向充放電模式示范，不斷推動車樁網(wǎng)互動商業(yè)模式創(chuàng)新，提高用戶、充電站和電網(wǎng)積極性。
三是協(xié)同推進車網(wǎng)互動關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。組織業(yè)內(nèi)企業(yè)、科研機構(gòu)及高校，加強聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)，加快突破高能量密度、高安全、低成本電池技術(shù)，加強抗低溫、熱穩(wěn)定性、系統(tǒng)集成等技術(shù)研發(fā)，提升新能源汽車儲能安全性、經(jīng)濟性。加強對新能源汽車負荷聚合調(diào)控、車樁交互控制、充放電消防及信息安全等車網(wǎng)互動關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加快推進試點示范和推廣應(yīng)用。
四是加快車網(wǎng)互動標準體系建設(shè)。完善新能源汽車有序充電標準體系，推進充電樁功率實時調(diào)節(jié)、車樁通信、車輛充電喚醒、功率調(diào)節(jié)響應(yīng)等相關(guān)標準制修訂，將有序充電功能納入充電基礎(chǔ)設(shè)施和新能源汽車強制標準。進一步建立健全新能源汽車充放電標準體系，研究制訂新能源汽車充放電設(shè)備標準、充放電并網(wǎng)標準、充放電信息交互標準、參與需求響應(yīng)互動標準，形成覆蓋車、樁、網(wǎng)、平臺各環(huán)節(jié)完整標準體系。
（趙勇系中國華能能源院院長、碳中和研究所所長（兼）；邱波、張春雷均為中國華能能源院碳中和研究所高級工程師）
