Amb el ràpid creixement del mercat de vehicles energètics de la Xina, l'aplicació de la tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) s'ha tornat cada cop més important per a la construcció d'estratègies energètiques nacionals i xarxes intel·ligents. La tecnologia V2G transforma els vehicles elèctrics en unitats mòbils d'emmagatzematge d'energia i utilitza piles de càrrega bidireccionals per realitzar la transmissió d'energia del vehicle a la xarxa. Mitjançant aquesta tecnologia, els vehicles elèctrics poden proporcionar energia a la xarxa durant els períodes de càrrega alta i carregar durant els períodes de baixa càrrega, ajudant a equilibrar la càrrega a la xarxa.
El 4 de gener de 2024, la Comissió Nacional de Desenvolupament i Reforma i altres departaments van emetre el primer document de política nacional dirigit específicament a la tecnologia V2G: "Opinions d'implementació sobre l'enfortiment de la integració i la interacció de vehicles d'energia i xarxes elèctriques noves". Basant-se en les anteriors "Opinions rectores sobre la construcció d'un sistema d'infraestructura de càrrega d'alta qualitat" emeses per l'Oficina General del Consell d'Estat, les opinions d'implementació no només van aclarir la definició de la tecnologia interactiva vehicle-xarxa, sinó que també van proposar objectius específics i estratègies, i va planificar utilitzar-les al delta del riu Yangtze, delta del riu Perla, Beijing-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan i Chongqing i altres regions amb condicions madures per establir projectes de demostració.
La informació anterior mostra que només hi ha unes 1.000 piles de càrrega amb funcions V2G al país i actualment hi ha 3,98 milions de piles de càrrega al país, que representen només el 0,025% del nombre total de piles de càrrega existents. A més, la tecnologia V2G per a la interacció vehicle-xarxa també és relativament madura, i l'aplicació i la investigació d'aquesta tecnologia no són estranyes a nivell internacional. Com a resultat, hi ha un gran marge de millora en la popularitat de la tecnologia V2G a les ciutats.
Com a pilot nacional de ciutats baixes en carboni, Pequín promou l'ús d'energies renovables. Els enormes vehicles d'energia nova i la infraestructura de càrrega de la ciutat han assentat les bases per a l'aplicació de la tecnologia V2G. A finals de 2022, la ciutat ha construït més de 280.000 piles de càrrega i 292 estacions d'intercanvi de bateries.
Tanmateix, durant el procés de promoció i implementació, la tecnologia V2G també s'enfronta a una sèrie de reptes, principalment relacionats amb la viabilitat de l'operació real i la construcció de la infraestructura corresponent. Prenent Pequín com a mostra, els investigadors de The Paper Research Institute van realitzar recentment una enquesta sobre indústries relacionades amb l'energia urbana, l'electricitat i les piles de càrrega.
Les piles de càrrega bidireccionals requereixen uns costos d'inversió inicials elevats
Els investigadors van saber que si la tecnologia V2G es popularitza en entorns urbans, pot alleujar eficaçment el problema actual de "piles de càrrega difícils de trobar" a les ciutats. La Xina encara es troba en les primeres etapes d'aplicació de la tecnologia V2G. Tal com va assenyalar el responsable d'una central elèctrica, en teoria, la tecnologia V2G és semblant a permetre que els telèfons mòbils carreguin bancs d'energia, però la seva aplicació real requereix una gestió més avançada de la bateria i una interacció amb la xarxa.
Els investigadors van investigar les empreses de piles de càrrega a Pequín i van saber que actualment, la majoria de les piles de càrrega a Pequín són piles de càrrega unidireccionals que només poden carregar vehicles. Per promoure piles de càrrega bidireccionals amb funcions V2G, actualment ens enfrontem a diversos reptes pràctics:
En primer lloc, les ciutats de primer nivell, com Beijing, s'enfronten a una escassetat de terra. Construir estacions de recàrrega amb funcions V2G, ja sigui arrendament o compra de terrenys, significa inversió a llarg termini i costos elevats. A més, és difícil trobar terres addicionals disponibles.
En segon lloc, es necessitarà temps per transformar les piles de càrrega existents. El cost d'inversió de la construcció de piles de càrrega és relativament elevat, inclòs el cost de l'equip, l'espai de lloguer i el cablejat per connectar-se a la xarxa elèctrica. Aquestes inversions solen trigar almenys 2-3 anys a recuperar-se. Si la readaptació es basa en piles de càrrega existents, les empreses poden no tenir incentius suficients abans que s'hagin recuperat els costos.
Anteriorment, els mitjans de comunicació van afirmar que actualment, popularitzar la tecnologia V2G a les ciutats s'enfrontarà a dos grans reptes: El primer és l'elevat cost inicial de construcció. En segon lloc, si la font d'alimentació dels vehicles elèctrics està connectada a la xarxa fora de servei, pot afectar l'estabilitat de la xarxa.
El panorama tecnològic és optimista i té un gran potencial a llarg termini.
Què significa l'aplicació de la tecnologia V2G per als propietaris de cotxes? Estudis rellevants mostren que l'eficiència energètica dels petits tramvies és d'uns 6 km/kWh (és a dir, un quilowatt hora d'electricitat pot recórrer 6 quilòmetres). La capacitat de la bateria dels vehicles elèctrics petits és generalment de 60-80 kWh (60-80 quilowatts-hora d'electricitat) i un cotxe elèctric pot carregar uns 80 kilowatts-hora d'electricitat. Tanmateix, el consum d'energia del vehicle també inclou l'aire condicionat, etc. En comparació amb l'estat ideal, la distància de conducció es reduirà.
El responsable de l'esmentada empresa de piles de càrrega és optimista amb la tecnologia V2G. Va assenyalar que un nou vehicle d'energia pot emmagatzemar 80 quilowatts-hora d'electricitat quan està completament carregat i pot lliurar 50 kilowatts-hora d'electricitat a la xarxa cada vegada. Calculat a partir dels preus de càrrega de l'electricitat que els investigadors van veure a l'aparcament subterrani d'un centre comercial a East Fourth Ring Road, Pequín, el preu de càrrega durant les hores baixes és d'1,1 iuans/kWh (els preus de càrrega són més baixos als suburbis) i el preu de càrrega durant les hores punta és de 2,1 iuans/kWh. Suposant que el propietari del cotxe cobra cada dia durant les hores punta i subministra energia a la xarxa durant les hores punta, segons els preus actuals, el propietari del cotxe pot obtenir un benefici d'almenys 50 iuans al dia. "Amb possibles ajustos de preus de la xarxa elèctrica, com ara la implementació de preus de mercat durant les hores punta, els ingressos dels vehicles que proporcionen energia a les piles de càrrega poden augmentar encara més".
El responsable de l'esmentada central elèctrica ha assenyalat que mitjançant la tecnologia V2G s'han de tenir en compte els costos de pèrdua de bateries quan els vehicles elèctrics envien energia a la xarxa. Els informes rellevants indiquen que el cost d'una bateria de 60 kWh és d'aproximadament 7.680 dòlars EUA (equivalent a aproximadament 55.000 RMB).
Per a les empreses de piles de càrrega, a mesura que el nombre de vehicles d'energia nova continua augmentant, la demanda del mercat de tecnologia V2G també creixerà. Quan els vehicles elèctrics transmeten energia a la xarxa mitjançant piles de càrrega, les empreses de piles de càrrega poden cobrar una determinada "tarifa de servei de plataforma". A més, a moltes ciutats de la Xina, les empreses inverteixen i operen piles de càrrega, i el govern proporcionarà les subvencions corresponents.
Les ciutats domèstiques estan promocionant gradualment les aplicacions V2G. El juliol de 2023, la primera estació de demostració de càrrega V2G de la ciutat de Zhoushan es va posar en funcionament oficialment i es va completar amb èxit la primera comanda de transacció al parc a la província de Zhejiang. El 9 de gener de 2024, NIO va anunciar que el seu primer lot de 10 estacions de recàrrega V2G a Xangai es va posar oficialment en funcionament.
Cui Dongshu, secretari general de la National Passenger Car Market Information Joint Association, és optimista sobre el potencial de la tecnologia V2G. Va dir als investigadors que amb l'avenç de la tecnologia de la bateria d'energia, la vida del cicle de la bateria pot augmentar fins a 3.000 vegades o més, la qual cosa equival a uns 10 anys d'ús. Això és extremadament important per als escenaris d'aplicació on els vehicles elèctrics es carreguen i es descarreguen amb freqüència.
Investigadors estrangers han fet descobriments similars. L'ACT d'Austràlia ha completat recentment un projecte de recerca de tecnologia V2G de dos anys anomenat "Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)". Mostra que amb el desenvolupament a gran escala de la tecnologia, s'espera que els costos de càrrega V2G es redueixin significativament. Això vol dir que a la llarga, a mesura que baixi el cost de les instal·lacions de recàrrega, també baixarà el preu dels vehicles elèctrics, reduint així els costos d'ús a llarg termini. Les troballes també podrien ser especialment beneficioses per equilibrar l'entrada d'energia renovable a la xarxa durant els períodes de màxima potència.
Necessita la cooperació de la xarxa elèctrica i una solució orientada al mercat.
A nivell tècnic, el procés de retroalimentació de vehicles elèctrics a la xarxa elèctrica augmentarà la complexitat de l'operació global.
Xi Guofu, director del Departament de Desenvolupament Industrial de la State Grid Corporation de la Xina, va dir una vegada que la càrrega de vehicles d'energia nova implica una "càrrega alta i poca potència". La majoria de propietaris de vehicles d'energia nova estan acostumats a carregar entre les 19:00 i les 23:00, que coincideix amb el període punta de càrrega elèctrica residencial. Fins al 85%, la qual cosa intensifica la càrrega de potència punta i aporta un impacte més gran a la xarxa de distribució.
Des d'una perspectiva pràctica, quan els vehicles elèctrics retornen energia elèctrica a la xarxa, cal un transformador per ajustar la tensió per garantir la compatibilitat amb la xarxa. Això significa que el procés de descàrrega del vehicle elèctric ha de coincidir amb la tecnologia de transformació de la xarxa elèctrica. Concretament, la transmissió d'energia des de la pila de càrrega al tramvia implica la transmissió d'energia elèctrica de voltatge més alt a voltatge més baix, mentre que la transmissió de potència des del tramvia a la pila de càrrega (i per tant a la xarxa) requereix un augment d'un tensió més baixa a una tensió més alta. En tecnologia És més complex, implica la conversió de tensió i garanteix l'estabilitat de l'energia elèctrica i el compliment dels estàndards de xarxa.
El responsable de l'esmentada central elèctrica va assenyalar que la xarxa elèctrica ha de dur a terme una gestió precisa de l'energia per als processos de càrrega i descàrrega de múltiples vehicles elèctrics, la qual cosa no només és un repte tècnic, sinó que també implica l'ajust de l'estratègia de funcionament de la xarxa. .
Va dir: "Per exemple, en alguns llocs, els cables de la xarxa elèctrica existents no són prou gruixuts per suportar un gran nombre de piles de càrrega. Això és equivalent al sistema de canonades d'aigua. La canonada principal no pot subministrar prou aigua a totes les canonades de derivació i s'ha de tornar a cablejar. Això requereix una gran quantitat de cablejat. Alts costos de construcció." Fins i tot si les piles de càrrega estan instal·lades en algun lloc, és possible que no funcionin correctament a causa de problemes de capacitat de la xarxa.
Cal avançar el treball d'adaptació corresponent. Per exemple, la potència de les piles de càrrega de càrrega lenta sol ser de 7 quilowatts (7KW), mentre que la potència total dels electrodomèstics en una llar mitjana és d'uns 3 kilowatts (3KW). Si es connecten una o dues piles de càrrega, la càrrega es pot carregar completament i, fins i tot si l'energia s'utilitza a les hores baixes, la xarxa elèctrica es pot fer més estable. Tanmateix, si hi ha un gran nombre de piles de càrrega connectades i s'utilitza energia a les hores punta, es pot excedir la capacitat de càrrega de la xarxa.
El responsable de la central esmentada va dir que sota la perspectiva de l'energia distribuïda, es pot explorar la comercialització de l'electricitat per resoldre el problema de promoure la càrrega i descàrrega de vehicles d'energia nova a la xarxa elèctrica en el futur. Actualment, les empreses de generació d'energia venen l'energia elèctrica a empreses de xarxa elèctrica, que després la distribueixen als usuaris i empreses. La circulació multinivell augmenta el cost global de l'alimentació. Si els usuaris i les empreses poden comprar electricitat directament a les empreses de generació d'energia, simplificarà la cadena de subministrament elèctric. “La compra directa pot reduir els enllaços intermedis, reduint així el cost operatiu de l'electricitat. També pot promoure les empreses de piles de càrrega per participar més activament en el subministrament d'energia i la regulació de la xarxa elèctrica, cosa que és de gran importància per al funcionament eficient del mercat elèctric i la promoció de la tecnologia d'interconnexió vehicle-xarxa. “
Qin Jianze, director del Centre de serveis d'energia (Centre de control de càrrega) de State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., va suggerir que aprofitant les funcions i avantatges de la plataforma Internet of Vehicles, es poden connectar les piles de càrrega d'actius socials. a la plataforma Internet de Vehicles per simplificar les operacions dels operadors socials. Construeix el llindar, redueix els costos d'inversió, aconsegueix una cooperació guanyadora amb la plataforma Internet de vehicles i construeix un ecosistema industrial sostenible.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Hora de publicació: 10-feb-2024
