灵活电网怎么建？新能源车来出力（能源转型看中国②）
发布时间:2024-09-26 | 发布者： 东东工作室 | 浏览次数： 次
在北京市西城区中国再保险中心B4停车场，车辆在使用V2G双向充放电桩放电。
本报记者 徐佩玉摄
伴随新能源汽车保有量增长，渝蓉高速大足石刻服务区充电站持续加大充电桩保障，提供快充枪和全液冷超充枪，为新能源车主带来畅快的充电体验，助力绿色出行。图为该充电站一角。
孙凯芳摄（人民视觉）
今年8月，中国国内新能源汽车零售量首次迈过百万大关，达到102.7万辆。一些车主发现，自家的新能源汽车不仅是绿色智能的代步工具，还可以赚钱。中国正在探索推广的一项新技术，可以将新能源汽车的动力电池变为储存电能的“充电宝”，根据电网需求反向给电网送电，车主获得补贴收益。这就是双向充放电（V2G）。
近年来，中国积极探索新能源汽车与电网双向互动，通过充换电设施与供电网络相连，发挥动力电池的灵活调节能力，建设灵活电网。
一边充电一边赚钱
在北京市西城区中国再保险中心B4停车场，有一个车网互动V2G示范站，配备了9台15kW直流V2G双向充放电桩。
每天早上，在附近上班的刘先生将自己的新能源汽车停在这里并连上V2G充电桩，进行放电操作。他的新能源汽车电池容量为52千瓦时，扣除通勤所需电量，每次放电量约30千瓦时，每千瓦时可获得0.7元补贴。“我下班后利用夜间用电低谷时段充电，白天在单位放电，一年能有4000元收入，基本覆盖了日常出行的成本。”刘先生说。
这是国内第一个实现V2G商业化运营的项目，于2020年7月建成投运，依托国家电网智慧车联网平台，引导新能源汽车低谷时段有序充电、高峰时段向大楼放电，降低大楼高峰用电负荷。
什么是V2G？简单来说，就是在用电低谷、电价较低时给汽车充电，用电高峰时将多余的电反向供电给电网，起到“削峰填谷”的作用。
中国电力企业联合会副秘书长刘永东对记者表示，V2G是将新能源汽车作为一种可移动的储能单元，通过双向充电技术，实现新能源汽车与电网之间的能量交换。
这一技术有效缓解了电网的供需矛盾，提高了能源利用效率，也通过“峰谷套利”的模式为车主带来了实实在在的收益。目前，常态化参与V2G充放电的车主，3年放电收益超万元，除去充电成本，V2G放电年净收益可达到1300元。
去年浙江省舟山市首个V2G充电示范站正式投入使用。据国网舟山供电公司相关项目负责人计算，车主在家使用谷电充电成本约0.3元/千瓦时，在V2G充电桩送电可赚0.6元/千瓦时，园区客户电费标准为0.8元/千瓦时。以电池容量为60千瓦时的普通家用车为例，一次送电40千瓦时，车主可赚12元，园区节约电费成本8元。
有人或许担心，频繁充放电是否会影响汽车电池使用寿命？
据国家电网统计，绝大多数私家车辆平均充电频率约为每年50次。按照汽车10年寿命测算，全周期内车主使用的充电次数约为500次。而目前，动力电池的实际使用寿命至少为2000次，每辆新能源汽车在全周期内仍有超过1000次的电池充电次数可参与车网互动。经过相关验证，车辆以小倍率进行充放电，在浅充浅放的工况下，经过数千天的使用，在完成200余个V2G充放电循环后，电池容量仍保持在93%以上。此外，虽然V2G技术会增加新能源汽车电池的充放电次数，但合理的充放电管理策略可优化电池的使用效率，减少电池的老化和降解。
保障电力系统平稳运行
中国新能源汽车保有量逐年上升，2023年底已达2041万辆，占汽车总量的6.07%；其中纯电动汽车保有量1552万辆，占新能源汽车保有量的76.04%。
新能源汽车保有量不断增加的同时，电网运行也迎来了新挑战。例如，负荷峰谷差加大，发电侧调节困难；输电网络负荷不均衡，导致系统网损增加和网络阻塞等。
在此背景下，推广V2G，既有可能性，也有必要性。刘永东表示：“一方面，当前电池的技术、安全性都得到很大提升，电池循环次数可达3000到5000次，新能源汽车电池可作为移动的储能单元发挥更大作用。另一方面，在能源转型和‘双碳’目标的背景下，我国大力发展可再生能源，风力发电、光伏发电将逐步成为发电主力，电源侧的随机性和波动性会越来越强，亟需做好发用电平衡。推广V2G对建设新型能源体系和新型电力系统意义重大。”
电网运行的稳定性将进一步增强。在电力需求高峰期间，V2G技术可以将新能源汽车中的电能释放到电网中，减轻电网压力，提高供电稳定性；通过快速充放电，对电网频率波动进行调节，增强电网的动态响应能力。国网江苏无锡供电公司营销部主任许涵慎对记者表示，这一模式不仅增强了电网应对突发情况和波动的能力，提高了电网运行的稳定性，还有助于提升对可再生能源的消纳能力，减少碳排放，同时降低燃料费用和电力系统升级改造费用。
新能源汽车的有序补能将得到保障。中国汽车工程研究院政研咨询中心有关负责人表示，新能源汽车与电网系统具有强耦合性。车网互动试点引导新能源汽车在电网负荷低谷时段充电，可有效规避在负荷高峰时段新能源汽车充电给电网系统带来的冲击，保障新能源汽车的有序补能。
双向充放电还可提高电动汽车用户经济性。中国汽车战略与政策研究中心主任助理姚占辉对记者表示，通过V2G技术，电动汽车用户可以通过向电网售电获得收益，降低电动汽车的使用成本。同时，具备V2G功能的车辆，通过对外放电功能可以满足一些特定场景的需求，如露营、户外野炊等活动用电，充分发挥电动汽车的使用属性，提升消费者的用车体验。
据了解，目前电网超过全年峰值负荷95%的时间不足50个小时，为保障这部分高峰负荷需求，电力系统往往需要配置顶峰电源或输电通道，付出的边际成本较高。通过高效、智能的车网互动应用，可节省出超万亿元的电力保供和灵活调节的社会成本。
迎来规模化、商业化应用前景
对车主而言，车网互动可以增加个人收益；对能源系统来说，车网互动是提高电力系统运行效率、提升电网灵活性与稳定性的“阻尼器”，可有效解决新型电力系统建设过程中供需协同不足的问题。
为啥尚未实现规模化的商业应用？业内人士分析，车网互动模式的门槛较高，涉及技术、标准、市场机制等多个方面。当前，车网互动所涉及的车、桩、网、负荷聚合等技术逐渐成熟，在政策、技术和市场的推动下，车网互动在中国将迎来规模化、商业化的应用前景。
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