中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：需求側(cè)響應(yīng)（Demand Side Response, DSR）是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷的重要手段，它允許電網(wǎng)運(yùn)營商通過激勵(lì)措施調(diào)整消費(fèi)者的電力使用模式，以減少高峰時(shí)段的電力需求或增加低谷時(shí)段的電力需求。汽車與電網(wǎng)互動(dòng)（Vehicle-to-Grid, V2G）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車（Electric Vehicles, EVs）在電網(wǎng)需求高峰時(shí)釋放存儲(chǔ)的電能，或在電網(wǎng)需求低谷時(shí)儲(chǔ)能，從而增加電網(wǎng)的靈活性和可靠性。
V2G汽車與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)，形象的可以認(rèn)為是一個(gè)大型的“智能充電寶”。電動(dòng)車就像是一個(gè)可以移動(dòng)的充電寶，當(dāng)電網(wǎng)需要電能時(shí)，它可以像充電寶一樣為電網(wǎng)提供電能；當(dāng)電網(wǎng)電能充足時(shí)，它又可以像充電寶一樣儲(chǔ)存電能，以備不時(shí)之需。這樣既可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，又可以提高電動(dòng)車的使用效率。
數(shù)據(jù)里的趨勢
1、電動(dòng)汽車及基礎(chǔ)設(shè)施
2023年上半年新注冊登記新能源汽車312.8萬輛，同比增長41.6%，創(chuàng)歷史新高，同時(shí)，新能源汽車新注冊登記量占汽車注冊登記量的26.6%。截至2023年底，中國電動(dòng)汽車的保有量達(dá)到了2000余萬輛。
新能源汽車滲透率的增長和相關(guān)政策的持續(xù)出臺(tái)也推動(dòng)著電動(dòng)汽車充電行業(yè)的發(fā)展。根據(jù)中國充電聯(lián)盟最新數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年，充電基礎(chǔ)設(shè)施增量144.2萬臺(tái)，同比上升18.6%。截止今年6月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量665.2萬臺(tái)，同比增長69.8%。
目前，充電設(shè)施仍然是制約新能源發(fā)展的重要因素與環(huán)節(jié)，“里程焦慮”也必將更快推動(dòng)更大功率的快充設(shè)施。
2、電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能容量預(yù)測
據(jù)有關(guān)報(bào)告的預(yù)測，預(yù)計(jì)到2040年新能源汽車保有量將超過3億輛。按每電動(dòng)汽車70kWh的電能容量，2023年我國的電動(dòng)汽車的容量為14億kWh；如果到2030年按1億輛電動(dòng)車數(shù)量估算，則為70億度電，按10%參與V2G（Vehicle-to-Grid，即車輛到電網(wǎng)的互動(dòng)），則參與調(diào)節(jié)的電量可達(dá)7億千瓦時(shí)，調(diào)節(jié)功率可達(dá)到3.5億千瓦（按兩小時(shí)放電的PCS功率測算）。
有序充電的意義
電動(dòng)汽車規(guī)模化增長帶來的井噴式充電需求將對電網(wǎng)產(chǎn)生較大影響。電動(dòng)汽車充電負(fù)荷較常規(guī)負(fù)荷來說，具有時(shí)空隨機(jī)性強(qiáng)的特點(diǎn)，伴隨電動(dòng)汽車及其充電網(wǎng)絡(luò)滲透率的提高，大規(guī)模電動(dòng)汽車的充電負(fù)荷將成為電網(wǎng)運(yùn)行中不可忽視的影響因素。
一是加重電網(wǎng)高峰壓力，拉大峰谷差，帶來電網(wǎng)沖擊。從電網(wǎng)層面看，未來電動(dòng)汽車龐大的充電量將對電網(wǎng)造成巨大沖擊，調(diào)控困難；
二是配電容量受限，老舊小區(qū)擴(kuò)容難且電力擴(kuò)容成本高。一臺(tái)630的變壓器，若采用7kW慢充，最多僅能支持90臺(tái)車（具體容量還需根據(jù)小區(qū)總體配電情況及公共樁的情況具體計(jì)算），無序充電將造成過負(fù)荷，一旦規(guī)?；笄闆r將會(huì)更加嚴(yán)重；
三是電壓偏差和功率因數(shù)低，導(dǎo)致電能質(zhì)量受影響。假定單槍最大功率在180kW左右，受電弓或者未來的大功率液冷設(shè)備可以支持500kW以上的大功率充電，那么短時(shí)的沖擊會(huì)帶來突出的電網(wǎng)電壓問題、諧波問題等。
就電網(wǎng)的安全運(yùn)行及保障電動(dòng)汽車用戶的權(quán)益而言，有序充電可以通過控制電動(dòng)汽車的充電時(shí)間和功率，幫助電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷，減輕電網(wǎng)在高峰時(shí)段的負(fù)荷壓力。避免因電動(dòng)汽車無序充電導(dǎo)致的電網(wǎng)局部過載，提升電網(wǎng)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。通過有序充電，可以在電網(wǎng)負(fù)荷較低的時(shí)段鼓勵(lì)充電，從而增加對風(fēng)能、太陽能等可再生能源的消納。通過技術(shù)手段與市場策略，電動(dòng)汽車用戶可以通過參與有序充電，在電價(jià)較低的時(shí)段充電，從而降低充電成本。
V2G與電網(wǎng)接口問題
首先是電動(dòng)車用戶普遍關(guān)注的電池壽命問題。美國夏威夷自然能源研究所研究表明，在恒定功率下，V2G會(huì)顯著降低電池壽命至5年甚至以下。這直接影響電動(dòng)車用戶對V2G的參與度。這也是最致命的問題，因?yàn)槟壳半妱?dòng)汽車的電池成本占比過高，客戶參與V2G的意愿會(huì)大打折扣。
其次，V2G充電樁作為車網(wǎng)互動(dòng)的關(guān)鍵連接器，面臨高成本等制約。2020年4月，國家電網(wǎng)有限公司華北分部首次將車網(wǎng)互動(dòng)（V2G）充電樁資源正式納入華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場并正式結(jié)算。目前，國內(nèi)V2G充電樁已展現(xiàn)了參與電網(wǎng)輔助的能力，但是V2G充電樁本身的高成本及利用率是目前的問題。
再者，V2G商業(yè)模式仍在探索中。由國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見》中提出，要優(yōu)化完善配套電價(jià)和市場機(jī)制，建立健全車網(wǎng)互動(dòng)資源聚合參與需求側(cè)管理以及市場交易機(jī)制，探索各類充換電設(shè)施作為靈活性資源聚合參與現(xiàn)貨市場、綠證交易、碳交易的實(shí)施路徑。到2025年，車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系初步建成，充電峰谷電價(jià)機(jī)制全面實(shí)施并持續(xù)優(yōu)化，市場機(jī)制建設(shè)取得重要進(jìn)展。到2030年，車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系基本建成，市場機(jī)制更加完善，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。
商業(yè)模式?jīng)Q定了V2G能否真正實(shí)現(xiàn)。
還有，車網(wǎng)平衡尚難保證。我國龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)有助于V2G技術(shù)的推廣，但當(dāng)前未成體系的零散電動(dòng)汽車電源無序釋放將對電網(wǎng)帶來沖擊，智能性主動(dòng)配網(wǎng)的適應(yīng)性仍需提升。在電網(wǎng)端需將主配網(wǎng)與柔性負(fù)荷、分布式發(fā)電、分布式儲(chǔ)能等用戶側(cè)智能設(shè)備進(jìn)行連接，建立面向用戶的智慧能源控制與服務(wù)體系，才能逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備與電網(wǎng)的良性互動(dòng)，滿足削峰填谷、清潔能源消耗等電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求。
經(jīng)濟(jì)上的可行性
到2030年，中國電動(dòng)汽車的日均調(diào)節(jié)能力為2653 GWh，這個(gè)數(shù)字是有序充電的5.9倍。這表明電動(dòng)汽車通過V2G技術(shù)可以提供巨大的儲(chǔ)能潛力。
我們可以看到電動(dòng)汽車通過V2G和有序充電技術(shù)，不僅在技術(shù)上可行，而且在經(jīng)濟(jì)上也具有顯著的潛力。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場機(jī)制的完善，這些技術(shù)有望在未來電網(wǎng)中發(fā)揮更大的作用。
