“向电网反向输电?没有过。”
春节前夕,在北京中再中心车网互动示范站,面对《中国汽车报》记者的询问,大多数在此充电的新能源汽车车主表示并未参与过车网互动,有些人甚至不知道该站点具备这一功能。这从一个侧面反映出,车网互动的发展目前还处于刚刚起步阶段。
01 消费者参与积极性还不高
记者走访发现,作为北京地区为数不多的车网互动示范站,中再中心站点虽然拥有多根充放电双向桩,且这里充电桩的使用率并不低,但大多数车主仅使用充电功能,很少有人参与车网互动,反向向电网输电,其根本原因可能还在于获利问题。
据了解,在北京中再中心车网互动示范站,车主可以向电网反向输电为10:00~15:00和18:00~21:00两个时段,电价为0.7元/千瓦时。而目前在北京地区,新能源车主从电网购电的最低价格约为0.3元/千瓦时,这一电价需在用电波谷时段23:00~7:00公共充电桩处享受。国家电网工作人员告诉记者,目前北京地区的私人充电桩只能充电,暂未开通用电波峰时段向电网输电的功能,且充电电费为统一的0.47元/千瓦时。
中再中心车网互动示范站位于办公楼的地下停车场,一般来此充电的新能源汽车车主多为在此楼宇工作的人员,他们很少能在用电波谷时段在此充电,而小区充电的电价和反向输电给电网的电价差仅约为0.2元/千瓦时。对于新能源汽车用户而言,这样的获利吸引力并不大,自然也就少有人参与车网互动,向电网反向输电。
春节假期,记者走访河北新能源汽车市场发现,当地暂时未开通车网互动业务,大多数车主对此缺乏了解。不过,在农村地区已有消费者参与分布式光伏发电与电网的互动。目前,北京、河北等地分布式光伏发电的电价均约为0.35元/千瓦时。参照分布式光伏发电的发展,如果车网互动面向更多普通消费者开放,且能给车主带来足够的收益,想必会得到市场端的更多支持。
新能源汽车用户参与度不高的另一个关键因素,在于对动力电池寿命的担忧。一项市场调查显示,在新能源汽车用户参与V2G的顾虑因素中,“影响电池寿命”以46.32%的占比高居首位。
“我暂时不会考虑向电网反向输电,那样对电池寿命的影响会很大。”一位特斯拉MODEL Y(图片|配置|询价)车主告诉记者,目前动力电池占整车成本的50%~60%甚至更多,电池寿命会随着电池使用频率的增加不断衰减,如果把还在使用中的电动汽车作为储能单元向电网反向输电,势必加速电池的衰减,影响车辆的使用寿命,对于车主而言得不偿失。按照这样的逻辑推演下去,如果新能源汽车用户不愿参与车网互动,电网开放更多充放电功能的充电桩也就失去了意义,恐怕这也是目前市场上具备双向充放电功能的充电桩数量不多的一个原因。
一位在上海体验过车网互动服务的用户则直言,虽然“整套流程能够跑通”,但V2G的桩还是太少了,在当地充电地图上能找到V2G充电桩的只有10处位置,且大部分仅限内部使用,而对外的充电桩停车费较贵,与收益比起来专门去做V2G并不划算;此外,无论车机端还是手机端,V2G的软件体验还都不到位。
为激发消费者参与车网互动的积极性,国家电网、南方电网以及不少地方政府都出台了一些鼓励的措施和方案。比如,2022年,南网电动汽车公司通过顺易充APP投放了“V2G充电”、“有序充电”两款产品,用经济杠杆吸引车主参与车网互动。车主如果选择“有序充电”每千瓦时电可节省充电费用0.6元;选择“V2G充电”每千瓦时电可获得到2元补偿。遗憾的是,市场对于这一车网互动服务的反响究竟如何,记者并未获得一手信息。
不过,几则关于车网互动的“旧闻”还是引起了记者的关注。2022年夏季,全国多地出现40℃以上的高温天气,拉动用电需求增大,国网智慧车联网平台负荷聚合运营系统通过实现车网互动,协助湖北、陕西、山东、江苏等多地实现了对充电桩的负荷调控,发挥出了新能源汽车“电力海绵”的作用。
02 政策积极推动车网互动试点
随着新能源汽车保有量的快速增长,其用电量也同步加大。日前,中国电力企业联合会发布数据,新能源汽车成为用电增速新引擎,行业高速发展拉动充换电服务业2023年用电量同比增长78.1%,近5年年均增长79.4%。中国科学院院士、清华大学车辆与运载学院教授欧阳明高表示,2030年,我国新能源汽车保有量有望达到1亿辆,对应的电量需求将为65亿千瓦时;2050年,新能源汽车保有量或达3.5亿辆,对应的电量需求将是240亿千瓦时。
虽然在市场端消费者的参与积极性尚不高,但由于具有助力能源转型和交通领域减碳的重大意义,车网互动被寄予厚望,各方均在积极推动车网互动试点。2020年11月,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021~2035)》,鼓励新能源汽车与电网(V2G)能量互动,鼓励地方开展V2G示范应用。
2021年5月,国家发改委和国家能源局发布《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见(征求意见稿)》,强调对车网互动等新技术研发应用的加强工作,推动V2G协同创新与试点示范。
2022年12月,国务院印发的《扩大内需战略规划纲要(2022~2035年)》指出,鼓励车企研发具有丰富车网互动功能的新能源汽车。
2023年5月,国家发展改革委、国家能源局发布《关于加快推进充电基础设施建设更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见》,鼓励开展电动汽车与电网双向互动(V2G)落实峰谷分时电价政策,鼓励用户低谷时段充电。同年6月,国务院办公厅印发《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》,提出提升车网双向互动能力,充分发挥新能源汽车在电化学储能体系中的重要作用,加强电动汽车与电网能量互动,提高电网调峰调频、安全应急等响应能力,推动车联网、车网互动、源网荷储一体化、光储充换一体站等试点示范。
今年年初,国家发改委、国家能源局等部门印发《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》(以下简称《实施意见》),提出要大力培育车网融合互动新型产业生态,有力支撑高质量充电基础设施体系构建和新能源汽车产业高质量发展;到2025年,中国车网互动技术标准体系初步建成,充电峰谷电价机制全面实施并持续优化,市场机制建设取得重要进展,加大力度开展车网互动试点示范,力争参与试点示范的城市2025年全年充电量60%以上集中在低谷时段,私人充电桩充电量80%以上集中在低谷时段,新能源汽车作为移动式电化学储能资源的潜力通过试点示范得到初步验证。《实施意见》还明确,初步在长三角、珠三角、京津冀鲁、川渝等条件相对成熟的地区开展车网互动规模化试点示范,力争2025年底前建成5个以上示范城市以及50个以上双向充放电示范项目。
现阶段,北京、上海、广东、四川、江苏、浙江、山东、福建、河北、湖南、湖北、安徽、新疆等地,都在积极展开探索,推进车网互动试点项目。
03 行业先行者闻“风”而动
最近,在网络社交平台上,部分蔚来车主活跃起来,分享该公司关于发展V2G的进展。今年1月9日,蔚来汽车宣布,其在上海首批10座V2G目的地充电站正式投入运营。蔚来此次与上海电网携手在奉贤地区率先试点居住社区有序充放电。据悉,2023年10月,蔚来能源车网互动项目就被纳入“上海市公共充电设施车网互动”示范项目。目前,蔚来汽车已在北京、上海、深圳、祁连山国家公园等地投放V2G充放电桩。该公司方面表示,蔚来一直在车网互动领域探索创新,从2019年开始就参与削峰填谷的活动,多元主动错峰措施缓解电网压力,并积极试点V2G有序充电。此外,今年1月,蔚来汽车还与隆基绿能签署战略合作协议,双方将紧密合作并共同推动充换电站使用光伏发电绿色清洁能源,打造领先的光储充换一体站,在推进分布式光伏的配合V2G车网互动、建立“出行碳中和”相关行业标准等方面展开合作。
记者还了解到,同样是在今年春节前夕,50辆电动汽车车主在无锡参与了当地的一项电网改造项目,实地进行了一场V2G储能输电实验。在实验的30分钟内,这50辆电动汽车向电网反向输送了约2兆瓦的电力,相当于为133户家庭提供了一天的电量,展示了电动汽车作为移动储能设备的潜力。无锡的这个车网互动项目2023年就曾对外开放展示,根据规划,项目二期工程建设完成后,该示范电动汽车充电站预计将配备能够为144辆电动汽车充电和50辆电动汽车放电的基础设施。
事实上,无论宁德时代这样的动力电池巨头,还是比亚迪、蔚来这样的新能源汽车先锋车企,都推出了支持V2G技术的产品,参与项目试点,积极探索V2G的发展。与此同时,充电桩运营商的表现也十分积极。
比如,特来电的双向充放电设备和光储充放柔性互济微电网系统,经过较大范围的试点和示范应用已开始批量化推广,部署于企事业园区的光储充放微电网系统超过300套。特来电董事长于德翔甚至直言,“桩”的时代已经过去,企业要想更好的生存需要更好发挥“网”的作用。
据悉,特来电正在建设的新总部大楼就将是一座具备微电网功能的“新物种”。于德翔介绍称,特来电在建的这座新办公大楼,将启用3层立体车库,提供633辆新能源汽车停车位,建设一个集新能源、新交通、新建筑深度融合的新智能微网体系。该栋办公大楼将采用三立面玻璃光伏,可日发电1500千瓦时;楼层储能达到300千瓦时,梯次储能500千瓦时;汽车放电可调负荷和移动储能的放电量可达3200千瓦时,预计今年年内便可投入使用。
“以我国电动私家车平均8年左右的使用寿命来估算,目前动力电池平均使用充放次数为1000次。按照《实施意见》的要求,在不明显增加成本的基础上要将动力电池循环寿命提升至3000次及以上,富余寿命完全可以满足电网融合互动的需求。”针对当前新能源汽车用户参与车网互动积极性不高的问题,于德翔完全不担心。
04 打通商业模式才有未来
虽然多个试点项目正在不断推进,但现阶段V2G还很难进行大规模的市场化推广。
据统计,全国具有V2G功能的充电桩约有1000根,占比非常小。要想推广更多具备V2G功能的双向充电桩,首先要解决成本的问题。改造一根具有双向充电功能的充电桩,不仅涉及车位、设备等方面,还需解决电网连接的问题。虽然理论上V2G技术相当于手机给充电宝充电,但在实际应用中需要更高级的电池管理和电网互动。如果新能源汽车电源无序接入电网,可能对电网稳定性造成影响。
据介绍,当新能源汽车向电网反馈电能时,需要变压器调节电压,确保与电网的兼容性,即车辆的放电过程中需与电网变压器技术匹配。从充电桩向车辆输电,涉及从较高电压向低电压的电能传送,而从车辆向充电桩、电网输电,则需从较低电压升至较高电压,在技术上更复杂,涉及电压的转换且需确保电能的稳定性并符合电网标准。电网要为多个电动汽车充放电进行精确的能量管理,不仅面临技术上的挑战,还涉及电网运营策略的调整。
除了电网方面的因素,车网互动还离不开桩与车的支持。虽然无论桩、还是车、抑或网,在技术上都已有所储备,不存在太大的瓶颈,但在实施过程中仍不可避免遭遇执行层面的问题。同时,高昂的前期建设成本,让尚未找到适合的商业模式的车网互动还很难大规模推广,只能通过试点进行更多探索。
中国电力企业联合会副秘书长刘永东指出,车网互动横跨电网、交通、充电等多个环节,产业链条长、涉及部门多,需加强充电基础设施、政策机制、用户引导等方面的协同;同时要开展能源交通协同转型的顶层设计,在明确技术路径、重点领域和部门分工的基础上,加快充电基础设施网络、终端设备、技术标准、市场运营及服务小区物业配合等多个环节同步升级。
欧阳明高则提出了我国V2G技术“三步走”的策略:2021~2025年,V2G技术与标准化相关准备工作初步就绪,制定基础设施改造与V2G车型商用化目标,率先在重点区域实现商用试点;2026~2030年,V2G技术率先在重点区域实现商用化,V2G电网基础设施升级改造范围和比例快速提升,充电场站和新能源汽车用户全面参与电力现货交易、绿电交易和辅助服务市场交易;2031~2035年,V2G实现居民区等规模商用场景覆盖,日储能调节能力达到80亿千瓦时左右,新能源汽车实现整体“净负碳排放”,成为“碳中和”重要支撑。“到2040年,电动汽车智能双向互动全面发展,渗透率预期将达到100%。”他对V2G未来的发展充满信心。
文:王金玉 编辑:庞国霞 版式:王琨
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