中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：可能我們大多數(shù)人還沒有考慮過車網(wǎng)能量交互技術(shù)(V2G)，但可以預(yù)見，V2G 會(huì)成為熱點(diǎn)技術(shù)之一。它具有眾多優(yōu)勢，也面臨許多挑戰(zhàn)。
什么是 V2G？V2G 是一種雙向充電技術(shù)，即電網(wǎng)可以為電動(dòng)汽車 (EV) 電池充電，相反，電動(dòng)汽車電池也可以反向向電網(wǎng)放電，但放電過程實(shí)施起來會(huì)很復(fù)雜。當(dāng)有足夠數(shù)量的電動(dòng)汽車可用時(shí)，V2G 就可以在提高電網(wǎng)靈活性方面發(fā)揮作用。
近年來，全世界的電動(dòng)汽車銷量呈上升趨勢。2023 年，全球電動(dòng)汽車銷量約為 1400 萬輛。全行業(yè)對這一數(shù)字感到興奮，道路上行駛的電動(dòng)汽車總量將達(dá)到約 4000 萬輛。顯然，這一趨勢將繼續(xù)增長。隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的增加，電網(wǎng)運(yùn)營商嗅到了重要的商機(jī)，那就是 V2G 技術(shù)。
車輪上的儲(chǔ)能
對于一個(gè)家庭來說，一輛能夠?yàn)槠涔╇姷碾妱?dòng)汽車非常重要，但它并不會(huì)引起供電部門的太大興趣。然而，如果有幾百或幾千輛電動(dòng)汽車聚集在一起，情況就完全不同了。想象一下，V2G 技術(shù)突然能夠擴(kuò)展到兆瓦（兆瓦時(shí)）級別的儲(chǔ)能，那么對于電動(dòng)汽車運(yùn)營商、第三方聚合商甚至電網(wǎng)運(yùn)營商都會(huì)產(chǎn)生新的應(yīng)用場景。
這類似于為電網(wǎng)提供了一個(gè)移動(dòng)微電網(wǎng)，車輪上的儲(chǔ)能會(huì)隨機(jī)地出現(xiàn)在電網(wǎng)上不同的接入點(diǎn)，例如，配備 V2G 的公共停車場所。這些移動(dòng)的儲(chǔ)能可以對電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)。隨著更多的風(fēng)能和太陽能等可變可再生能源成為主要的電力來源，這一點(diǎn)尤為重要——V2G 技術(shù)可以幫助我們平衡電網(wǎng)，而不是像傳統(tǒng)充電行為一樣，加劇電網(wǎng)的不平衡。
V2G 技術(shù)不僅是提供能量存儲(chǔ)，還可以為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。當(dāng)越來越多的可再生能源接入電網(wǎng)，對輔助電網(wǎng)服務(wù)的需求也在增加，例如頻率支持、電壓支持、擁塞管理和潮流控制，等等。V2G 可以為電網(wǎng)提供綿薄之力，然而，仍需要首先解決一些基礎(chǔ)設(shè)施問題。
五花八門的硬件
在美國，電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施受到專有技術(shù)的困擾。整個(gè)行業(yè)尚未解決互操作性問題。公共電動(dòng)汽車充電過程就是一個(gè)例子。汽車制造商 A 生產(chǎn)的電動(dòng)汽車只能使用其自產(chǎn)的非標(biāo)充電設(shè)施，汽車制造商 B 等生產(chǎn)的電動(dòng)汽車也是如此，沒有標(biāo)準(zhǔn)的充電接口或硬件。
再說 V2G，當(dāng)前的公共充電設(shè)施中很少能夠進(jìn)行雙向充電。此外，只有少數(shù)電動(dòng)汽車配備了雙向充電功能，例如福特 F-150 Lightning 或日產(chǎn) Leaf。有趣的是，特斯拉已將此功能納入其 Cybertrucks 中。據(jù)推測，其未來更多車型將采用此功能。
說到特斯拉，他們?nèi)ツ臧l(fā)布了一系列公告，讓 V2G 互操作性成為新聞焦點(diǎn)。他們的第一個(gè)公告顯示，他們計(jì)劃向全行業(yè)公開其網(wǎng)絡(luò)充電接口的設(shè)計(jì)和規(guī)格。接下來，他們將該硬件重新命名為北美充電標(biāo)準(zhǔn) (NACS) 連接器。然后另一份聲明稱，七家汽車制造商已采用 NACS 標(biāo)準(zhǔn)。該組織還在不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在只有少數(shù)北美車廠還沒有加入該組織！
隨后，美國國際汽車工程師學(xué)會(huì) SAE International 發(fā)布了《J3400 技術(shù)信息報(bào)告》。報(bào)告將 NACS 連接器認(rèn)定為電動(dòng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)連接器，并將其重新命名為 J3400 連接器。SAE 的報(bào)告稱，現(xiàn)在任何北美制造商都可以在其電動(dòng)汽車和充電站上使用 J3400 連接器。這也得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。汽車制造商已開始為當(dāng)前的電動(dòng)汽車型號(hào)提供適配器，并表示將在 2025 年的電動(dòng)汽車上使用 J3400 硬件。
棘手的問題
然而我們必須要問的是：從電網(wǎng)角度來看，如何管理和控制 V2G 技術(shù)的使用？如何讓車輛在不同時(shí)間充電/放電？聚合的電動(dòng)汽車電池如何作為單一電源運(yùn)行？通信協(xié)議又如何？這些只是電網(wǎng)運(yùn)營商和第三方開發(fā)商提出的一些基本問題。這表明我們多么需要這些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，而標(biāo)準(zhǔn)組織正在努力解決這些問題和其他潛在的問題。
考慮到這一點(diǎn)，我們咨詢了一些行業(yè)專家?！癈harging Ahead” 合作伙伴聯(lián)盟采訪了 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)第 21 委員會(huì)的主席 Mark Siira，以了解他對這一復(fù)雜問題的看法。Siira 先生和 21 委員會(huì) 一直致力于制定標(biāo)準(zhǔn)化/互操作性標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)對于使電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施更加高效和用戶友好是必不可少的。
Siira 先生表示：“當(dāng)我們審視電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施面臨的問題時(shí)，可以明顯看出，互操作性和標(biāo)準(zhǔn)對于促進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)和電網(wǎng)的協(xié)同工作越來越重要。標(biāo)準(zhǔn)建立了確保安全性和保證產(chǎn)品可靠性所需的通用術(shù)語和框架。它們還明確了規(guī)格和要求。標(biāo)準(zhǔn)提高了行業(yè)所依賴的設(shè)施的整體質(zhì)量。當(dāng)我們考慮到過去五年電動(dòng)汽車需求如何迅猛增長以及未來十年電動(dòng)汽車需求將如何發(fā)展時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要?！?
他繼續(xù)說道：“隨著標(biāo)準(zhǔn)的制定，電動(dòng)汽車制造商之間的合作不斷增強(qiáng)。這對于克服電動(dòng)汽車行業(yè)許多企業(yè)使用的專有技術(shù)非常重要。制定標(biāo)準(zhǔn)化可確保所有未來的電動(dòng)汽車系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上相互兼容且可互操作。這些互連標(biāo)準(zhǔn)是汽車和電網(wǎng)協(xié)同工作所必需的。IEEE 標(biāo)準(zhǔn)化組織正在研究幾個(gè)關(guān)鍵元素，它們被認(rèn)為是車網(wǎng)互聯(lián)更平滑接口的關(guān)鍵。最成功的標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目之一是 J3400 連接器，但這只是一個(gè)開始。另一個(gè)引起標(biāo)準(zhǔn)界關(guān)注的領(lǐng)域是電動(dòng)汽車充電廣場?！?
他解釋說：“專有技術(shù)阻礙了快速充電站成為用戶友好的充電基礎(chǔ)設(shè)施。最初，車廠開發(fā)了用于電動(dòng)汽車充電的專有技術(shù)。當(dāng)充電樁用于在車主的車庫時(shí)，這不是問題，但離開了家就成了問題。消費(fèi)者希望無論去哪里都能有可靠的快速充電站，就像加油站一樣。要做到這一點(diǎn)，需要一種適用于整個(gè)充電基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)。從表面上看，充電設(shè)施似乎并不復(fù)雜，但事實(shí)并非如此。大型充電站集成了各種各樣的數(shù)字技術(shù)，這些技術(shù)在整個(gè)充電站內(nèi)相互交互，并與電網(wǎng)交互，這需要大量的運(yùn)營協(xié)調(diào)?！?
作為總結(jié)，他說：“用戶友好型充電設(shè)施需要先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)。首先要監(jiān)視和控制電動(dòng)汽車充電配置，其中充電預(yù)測至關(guān)重要。許多此類充電站將配備輔助電源，例如電池儲(chǔ)能系統(tǒng)或其他分布式能源系統(tǒng)。它們必須完美地協(xié)同工作，這有助于充電站和電網(wǎng)之間的協(xié)作。隨著電動(dòng)汽車部署的增加，標(biāo)準(zhǔn)變得如此重要，原因就在于此?！?
促進(jìn)電網(wǎng)穩(wěn)定
毫無疑問，專有技術(shù)是創(chuàng)新的初級階段，可為產(chǎn)品開發(fā)提供穩(wěn)定性，但對于許多技術(shù)而言，發(fā)展到一定程度時(shí)，開發(fā)人員和客戶都必須轉(zhuǎn)向互操作性，電動(dòng)汽車技術(shù)就是如此。我們看到了電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間的接口正在發(fā)生的變化。
消費(fèi)者一直在為非標(biāo)準(zhǔn)充電設(shè)施及其硬件而苦苦掙扎。這導(dǎo)致潛在的電動(dòng)汽車買家只能袖手旁觀，等待結(jié)果。另一個(gè)問題是充電樁本身。大多數(shù)充電樁（即 Level 1 和 Level 2）都是單向的，并且僅與特定電動(dòng)汽車兼容。每個(gè)人都需要對兼容硬件達(dá)成共識(shí)。這需要電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施具有互操作性和標(biāo)準(zhǔn)化。
IEEE 標(biāo)準(zhǔn)化組織、美國國際汽車工程師學(xué)會(huì)、美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織、IEC 等標(biāo)準(zhǔn)組織正在研究這些和其他電動(dòng)汽車技術(shù)問題。V2G 技術(shù)已經(jīng)可用，并且有可能通過電網(wǎng)輔助服務(wù)為車主帶來巨大的收益，并提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，但互操作性至關(guān)重要。V2G 將為電網(wǎng)帶來急需的靈活性和彈性！
