中國(guó)儲(chǔ)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(dòng)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(diǎn)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(xiàng)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(shí)間進(jìn)行充電或向外傳輸電動(dòng)汽車的電量。本質(zhì)上，它不僅將大容量電池視為電動(dòng)汽車的動(dòng)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(dòng)汽車商業(yè)化的副總裁里克·斯皮納（Rick Spina）表示，預(yù)計(jì)到2025年，該公司在北美的電動(dòng)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(dòng)汽車。但斯皮納表示，通用汽車計(jì)劃很快通過空中軟件的更新來彌補(bǔ)這一缺失的功能。
斯皮納說：“我們正處于將電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻綦娫吹娘L(fēng)口。”“這些客戶甚至都沒有意識(shí)到這一點(diǎn)?！?
今年夏天，通用汽車將在加利福尼亞州北部的PG&E實(shí)驗(yàn)室來測(cè)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(dòng)汽車能夠自動(dòng)將電力輸送到的家中。今后，通用汽車和PG&E計(jì)劃在加利福尼亞州選定一批客戶，在他們自己的家中測(cè)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(yàn)。
“想象一下，未來每個(gè)車庫(kù)里都有一輛電動(dòng)汽車，在需要時(shí)可以作為備用電源?！彼蛊ぜ{說道。
實(shí)際上，還有很多事情有待確定，比如通用汽車將如何把電動(dòng)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(shí)的電力，而雪佛蘭博爾特的電池容量為60千瓦時(shí)。他說，這意味著這種轉(zhuǎn)換至少能夠滿足一個(gè)家庭兩三天的用電。
使用大量電動(dòng)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(dòng)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(bào)酬，用以回饋那些將電力回饋電網(wǎng)的電動(dòng)汽車車主。
PG＆E，總部設(shè)在舊金山，服務(wù)于一個(gè)為雙向充電技術(shù)的試點(diǎn)。該地區(qū)已經(jīng)擁有超過32萬輛電動(dòng)汽車。根據(jù)PG＆E的數(shù)據(jù)，該地區(qū)車輛大約占美國(guó)所有電動(dòng)汽車的20%。到2030年，加州預(yù)計(jì)將有500萬輛電動(dòng)汽車上路。去年，加利福尼亞州成為第一個(gè)禁止未來銷售內(nèi)燃機(jī)的州。
如果有足夠多的電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)，它們可能會(huì)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(shí)，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(shí)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(shí)一直所依賴的。
兩大難點(diǎn)難以突破
看起來很先進(jìn)的虛擬電網(wǎng)其實(shí)并不是什么新鮮事物。在中國(guó)市場(chǎng)，對(duì)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(huì)上，國(guó)家電網(wǎng)董事長(zhǎng)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(dòng)汽車向國(guó)家電網(wǎng)反向送電，那么國(guó)家電網(wǎng)將會(huì)具有巨大的可調(diào)度儲(chǔ)能潛力。而早在2020年，國(guó)家電網(wǎng)就已經(jīng)在對(duì)此進(jìn)行試驗(yàn)。
國(guó)家電網(wǎng)的資料顯示，到2020年11月，國(guó)網(wǎng)已經(jīng)在全國(guó)14個(gè)省市開展了近40個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，布局V2G充放電終端近400個(gè)。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(shí)時(shí)收益。據(jù)測(cè)算，未來3億輛電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池電量可達(dá)到200多億kWh，可為電網(wǎng)提供120億kWh儲(chǔ)能。
當(dāng)然，對(duì)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(gè)運(yùn)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(shí)候適當(dāng)給電網(wǎng)傳回一些電力，獲得的價(jià)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(jià)，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(shí)開時(shí)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(duì)環(huán)境有污染。道理就跟汽車的急剎車或急啟動(dòng)一樣。但它造成的各項(xiàng)費(fèi)用最終都會(huì)算到用電者的頭上。但如果是換成電動(dòng)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(shí)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(zhǎng)朱共山此前表示，每一個(gè)電動(dòng)車在其看來都是一個(gè)移動(dòng)的儲(chǔ)能站，這能夠使其將富余電力儲(chǔ)存，而在高峰時(shí)候賣出，大大拓展對(duì)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(duì)這個(gè)模式有著不少的憧憬，但實(shí)際上要實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(dòng)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?huì)一直在 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(gè)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(shí)候充電，什么時(shí)候放電。
就第二點(diǎn)來說，目前有一些地方已經(jīng)在實(shí)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(shí)候通過控制時(shí)間來完成充電，比如在電價(jià)高的時(shí)候選擇不充電，而在夜間低電價(jià)的時(shí)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(duì)大多數(shù)人來說，他們看不到能從V2G中獲利。
有人做過測(cè)算，如果以75度電的電動(dòng)車實(shí)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(chǔ)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(duì)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(gè)成熟的商業(yè)模式和經(jīng)過測(cè)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(gè)收益會(huì)分?jǐn)偟綆装偃f電動(dòng)汽車車主頭上。并且，如果電動(dòng)汽車規(guī)模繼續(xù)增大，后來的車主實(shí)際獲利也會(huì)越來越少。這樣的話，該技術(shù)存在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值就會(huì)越來越低？相對(duì)比之下，換電站的價(jià)值或許更大一些。
