中國儲能網(wǎng)訊：隨著電動汽車保有量的不斷增加，電動汽車作為分布式靈活性資源的重要性開始顯現(xiàn)。截至2024年底，全國純電動汽車保有量已經(jīng)達到2209萬輛。盡管規(guī)模在快速增長，如何將分散的電動汽車資源聚合起來、規(guī)?；嘏c電網(wǎng)互動始終是一道難題。
香港中文大學（深圳）理工學院助理教授唐曉瑩在接受《南方能源觀察》（以下簡稱“eo”）采訪時表示，未來電動汽車很有可能成為規(guī)模龐大的移動儲能資源，推動車網(wǎng)互動發(fā)展，需要構(gòu)建合理的商業(yè)模式來調(diào)動車主的積極性，引導電動汽車有序充電，甚至更進一步參與電力市場。
01
與電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展
eo：隨著新能源汽車規(guī)模的快速增長，電動汽車充電會對電力系統(tǒng)產(chǎn)生怎樣的影響？
唐曉瑩：在目前新能源汽車快速普及的趨勢下，電動汽車充電對電力系統(tǒng)的主要影響體現(xiàn)在以下幾個方面：
一是大規(guī)模集中充電會推高電網(wǎng)的峰值負荷，并改變傳統(tǒng)的負荷曲線分布。若缺乏合理的負荷管理，局部地區(qū)或特定時段的供電壓力將顯著加大。根據(jù)我們的預估，電動汽車滲透率達到50%，若不采取任何管控措施，電網(wǎng)負荷峰值將上升18%，這將對電網(wǎng)運行產(chǎn)生巨大的沖擊。
二是充電樁（尤其是快充樁）的集中部署會給區(qū)域配電網(wǎng)絡帶來較大沖擊，需要額外建設線路和升級變壓器容量，合理規(guī)劃站點選址。
三是隨著更多可再生能源接入電網(wǎng)及電動汽車充電規(guī)模增長，電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等平衡壓力增大。若能夠通過智能充放電等技術(shù)實現(xiàn)車輛與電網(wǎng)的雙向能量互動，電動汽車也能為電力系統(tǒng)提供輔助服務。
四是為了緩解高峰負荷沖擊，政府與電網(wǎng)企業(yè)正推行多種需求側(cè)管理措施，例如，利用峰谷電價引導用戶錯峰充電或利用閑時充電。與此同時，共享充電、智能充電平臺等新運營模式的涌現(xiàn)也為削峰填谷提供了可能性。
總體而言，在新能源汽車滲透率不斷提升的背景下，電動汽車既給電力系統(tǒng)帶來了短期的負荷挑戰(zhàn)，也為電網(wǎng)的彈性與優(yōu)化運營提供了新的機遇。通過智能化技術(shù)和合理的配套政策，電動汽車的規(guī)模化充電有望與電力系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。
eo：大規(guī)模電動汽車向電網(wǎng)放電，需要滿足怎樣的技術(shù)條件？會對電網(wǎng)運行產(chǎn)生怎樣的影響？
唐曉瑩：需要滿足的技術(shù)條件有：電動汽車和充電設施需具備雙向能量流功能（V2G），符合相關(guān)硬件及通信標準（如ISO 15118、IEC 61851等）；車輛端的電池管理系統(tǒng)（BMS）須實時監(jiān)控電池狀態(tài)，確保安全、高效地向電網(wǎng)放電；需有統(tǒng)一的調(diào)度系統(tǒng)或聚合商來整合分散的車輛資源，執(zhí)行放電調(diào)度和用戶需求管理；配電網(wǎng)絡需支持雙向潮流，具備完善的保護裝置和并網(wǎng)標準，防止由大規(guī)模放電導致電壓、頻率波動等安全問題。
對電網(wǎng)運行的影響有四個方面：
一是提升電力系統(tǒng)的靈活性。大規(guī)模V2G可參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務，增強電力系統(tǒng)對波動性可再生能源的消納能力。
二是削峰填谷與運行優(yōu)化。電動汽車在用電低谷充電、高峰放電，可平抑負荷波動，減少電網(wǎng)峰值壓力。我們的研究發(fā)現(xiàn)，合理的調(diào)控V2G價格及違約金額，可以有效地滿足電網(wǎng)削峰填谷需求。
三是配電基礎設施面臨挑戰(zhàn)。雙向大功率流動會給配電網(wǎng)絡的容量和安全校核帶來壓力，需要對局部線路和變電設施進行升級改造。
四是帶來商業(yè)模式變革。電動汽車車主可通過向電網(wǎng)出售電量獲取額外收益，推動電價激勵、需求響應和車聯(lián)網(wǎng)服務等新模式的發(fā)展。如果能合理地把電動車放電收益聚合起來，還可以共同參與電力市場，獲取收益。
深圳多個充電示范站（如梅林鈣鈦礦綜合能源示范站、蓮花山“光儲超充+車網(wǎng)互動+電力鴻蒙”多元綜合示范站等）實現(xiàn)了集中管理和調(diào)度，使分散的電動汽車充電資源可以通過智能平臺進行集成和管理。這些示范站不僅展示了集中調(diào)度的有效性，還通過智能電網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了車主與電網(wǎng)之間的互動，支持車主通過參與調(diào)頻調(diào)峰等服務獲得額外收益。
eo：電動汽車具有規(guī)模化和分散特性，如何將分散的電動汽車資源有效地聚合起來？
唐曉瑩：可以從四個方面將電動汽車資源聚合起來：
一是建設聚合平臺，引入第三方聚合商或由電網(wǎng)企業(yè)搭建車網(wǎng)聚合平臺，對分散的電動車進行集中管理與調(diào)度，整合充放電需求與電網(wǎng)運行需求。
二是加強標準化通信與監(jiān)控，通過OCPP（Open Charge Point Protocol）、ISO 15118等國際/行業(yè)標準，實現(xiàn)車輛與充電樁的數(shù)據(jù)互通，并結(jié)合云端監(jiān)控平臺進行實時遠程監(jiān)測與指令下發(fā)。
三是引入智能算法與大數(shù)據(jù)分析，基于電池狀態(tài)、出行需求、電價等多維信息，運用人工智能或大數(shù)據(jù)算法，動態(tài)匹配車輛的可用性與電網(wǎng)的需求，提升調(diào)度效率。例如，我們在高速公路場景下，分析車主的里程焦慮，從而對車輛的充電行為進行更精準的預測。
四是提高經(jīng)濟激勵與創(chuàng)新商業(yè)模式，通過峰谷電價、補貼或收益分成等市場化手段，提高車主參與的積極性，同時保障用戶出行剛需與車輛電池安全。
02
可持續(xù)的市場機制
eo：電價機制是車網(wǎng)互動商業(yè)模式發(fā)展的核心內(nèi)容，您認為需要怎樣的市場機制來激勵各主體參與車網(wǎng)互動？
唐曉瑩：一是通過峰谷電價或?qū)崟r電價，引導車主在用電低谷時充電、在高峰時向電網(wǎng)放電，讓用戶通過差價或高峰電力回饋獲得顯著的經(jīng)濟收益。根據(jù)我們的初步估算，如果25輛車能夠高效聚合，可以產(chǎn)生每日2000元的峰谷收益。
二是將電動汽車的調(diào)峰、調(diào)頻等行為納入電力輔助服務市場，并提供相應的補償或交易機制，使車主、聚合商能從提供電網(wǎng)支撐中獲得收益。
三是政府或電網(wǎng)企業(yè)通過需求響應項目，對在特定時段執(zhí)行充放電調(diào)度的車主進行補貼或返利，以激勵更多車輛參與車網(wǎng)互動。例如，針對出租車車主和網(wǎng)約車車主群體，我們在客流較大的區(qū)域周邊提供定時補貼，在降低他們的充電成本的同時可以進行需求響應。
四是鼓勵聚合商（第三方或電網(wǎng)企業(yè)）通過統(tǒng)一結(jié)算、收益分成等方式，為分散的車主提供便利、高效的車網(wǎng)互動服務，貫通技術(shù)與市場的銜接鏈條。
eo：實現(xiàn)車網(wǎng)互動規(guī)模化應用需要具備哪些條件？政策、市場和技術(shù)需要提供怎樣的支持？
唐曉瑩：政策層面需要制定雙向充電技術(shù)標準、并網(wǎng)許可與安全規(guī)范，明確各主體在車網(wǎng)互動中的責任和權(quán)利。在初期通過財政補貼、減稅等方式，鼓勵聚合商、電動汽車企業(yè)與用戶積極參與車網(wǎng)互動。
市場層面需要采用分時電價、實時電價和輔助服務補償制度，讓車主可因參與調(diào)峰調(diào)頻等服務獲得切實收益。完善需求響應、輔助服務等市場交易平臺，鼓勵第三方聚合商或電網(wǎng)企業(yè)開展多元化商業(yè)模式創(chuàng)新。
技術(shù)層面需要車輛端與充電樁端具備支持V2G的硬件和通信協(xié)議（如ISO 15118），并與統(tǒng)一聚合平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。配電網(wǎng)需能夠接納大規(guī)模分布式電源并實現(xiàn)雙向潮流控制，完善計量、保護和調(diào)度系統(tǒng)。利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對車輛電池狀態(tài)、出行需求和電網(wǎng)負荷進行動態(tài)優(yōu)化匹配，為車網(wǎng)互動提供精準決策支持。
eo：車網(wǎng)互動的發(fā)展方向是什么？需要重點關(guān)注哪些技術(shù)趨勢？
唐曉瑩：未來車網(wǎng)互動將從小規(guī)模試點走向大范圍商業(yè)化部署，形成覆蓋城市與區(qū)域的車網(wǎng)互動生態(tài)；通過V2G與可再生能源發(fā)電（如風電、光伏）相匹配，實現(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻，強化電力系統(tǒng)的低碳運行；聚合平臺統(tǒng)一調(diào)度海量分散的電動汽車資源，通過智能化運營實現(xiàn)車網(wǎng)協(xié)同；在家庭和公共充電樁場景之外，車網(wǎng)互動還將與建筑、智慧城市等多領域聯(lián)動發(fā)展。
需要重點關(guān)注的技術(shù)趨勢包括雙向充放電標準與硬件升級，V2G設備加快標準化進程和技術(shù)迭代，提高雙向充電設備的可靠性與兼容性；能源互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)智能調(diào)度，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能，對車輛出行、電網(wǎng)負荷、電價等進行實時分析與優(yōu)化調(diào)度；車載儲能及電池管理技術(shù)，改進電池管理系統(tǒng)（BMS）算法和壽命評估技術(shù)，保障電池安全與性能，延長經(jīng)濟壽命；安全防護與交易結(jié)算體系，建立健全網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)隱私保護機制，擴大智能合約、區(qū)塊鏈等技術(shù)在交易與結(jié)算中的應用。
