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全球首个V2G光伏自循环补能体系落成

 王欣荣rhdvlfqi 2023-08-26 发布于北京

友绿 友绿网 2023-08-25 17:01 

8月20日,蔚来携手正泰新能Astronergy、一个地球自然基金会等多方在祁连山国家公园共同打造的全球首个V2G光伏自循环补能体系落成。这套由光伏电站、V2G双向充电桩和电动汽车组成的能源自循环体系,将有效助力祁连山国家公园及其保护区内清洁低碳的生态巡护及能源使用,守护其自然生态系统的多样与完整性。

(注:新能源汽车和电网互动(Vehicle-to-Grid,V2G)技术是将电动汽车车载电池作为分布式储能单元,实现车辆和电网之间能量与信息双向传递的技术。应用V2G技术可使无序充电转变为有序充电,并将电动汽车作为移动的、分布式储能单元接入电网。同时,V2G技术可减少火电或其他常规机组的备用容量,提高供电稳定性,降低电网在用容量和设备改造等方面的投资,带来可观的社会效益和经济效益。)

这是蔚来V2G补能技术的首次应用。75块光伏组件被安装在祁连山公园长期科研基地上,装机容量为43kW。电站并网后,年平均发电量将达6.7万度,可以100%覆盖保护区内电动车电源区域,预计每年为保护区减排二氧化碳53吨。可满足保护区内巡护车日常用电需求,夜晚可反向放电,供应保护区使用。

这套位于海拔3000米的电动汽车能源自循环体系由光伏电站、V2G双向充电桩和纯电动汽车组成。其中,光伏电站负责绿色电力供应,V2G双向充电桩则为保护区内的纯电动汽车提供便捷的充电及放电服务,助力国家公园及保护区内清洁低碳的生态巡护及能源使用。

V2G的商业模式

V2G这一技术的核心思想是利用大量电动汽车中的动力电池等储能源作为电网和可再生能源的缓冲。当电网负荷过高时,电动汽车将电池自身存储的电能反向销售给电网 ;而当电网负荷过低时,电动汽车就会存储电网多余的发电量。

以一辆带电量为50kWh的电动汽车为例,如果车主将其中25kWh的电出售给电网,以该地区峰时电价1元/kWh、谷时0.3元/kWh电价计算,车主每次将可获利17.5元。

同时对电网公司而言,可以提高电网效率和可靠性,有效调频调峰,降低新能源发电的波动性,减少电网在储能建设上的投资;对汽车企业而言,V2G技术使用户有效降低使用电动汽车的成本,从而推动电动汽车的生产与销售,提升新能源渗透率,助力碳中和;对于车主来讲,意义不言而喻,可以提高汽车的利用价值,获得收益。

简单来说,V2G技术能够构建成本低、规模大、安全性好的分布式储能系统,在我国新型电力系统中具有重要的发展前景,为大家买电动汽车提供了额外价值。

现阶段国内V2G虽然仍处于导入期,但伴随着未来的推广以及汽车厂商的技术完善,V2G有望将在2026年成为主流的智能有序充电模式,进一步带动电力现货的交易及辅助用电市场的进一步完善。同时,巨大的商业场景未来必将引发诸多企业和资本的追逐,让V2G技术有望成为新能源产业的又一个风口。

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发展V2G正在成为政策推动重点

2023年6月8日,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》,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。

2023年5月14日,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》,意见提出:鼓励开展电动汽车与电网双向互动(V2G)、光储充协同控制等关键技术研究,探索在充电桩利用率较低的农村地区,建设提供光伏发电、储能、充电一体化的充电基础设施。落实峰谷分时电价政策,鼓励用户低谷时段充电。

2022年1月29日,国家发展改革委 国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》,多次提及“探索电动汽车在分布式供能系统中应用”的相关内容,包括探索推广电动汽车、智慧用电设施等双向互动智能充放电技术应用,提升用户灵活调节能力和智能高效用电水平;鼓励不间断电源、电动汽车、充换电设施等用户侧分散式储能设施的聚合利用,通过大规模分散小微主体聚合,发挥负荷削峰填谷作用,参与需求侧响应,创新源荷双向互动模式等。

2022年1月10日,国家发改委和国家能源局发布了《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》,提出推进车网互动技术创新与试点示范。支持电网企业联合车企等产业链上下游打造新能源汽车与智慧能源融合创新平台,开展跨行业联合创新与技术研发,加速推进车网互动试验测试与标准化体系建设。积极推进试点示范,探索新能源汽车参与电力现货市场的实施路径,研究完善新能源汽车消费和储放绿色电力的交易和调度机制。探索单位和园区内部充电设施开展“光储充放”一体化试点应用。

2020年11月2日,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,加强新能源汽车与电网(V2G)能量互动。加强高循环寿命动力电池技术攻关,推动小功率直流化技术应用。鼓励地方开展V2G示范应用,统筹新能源汽车充放电、电力调度需求,综合运用峰谷电价、新能源汽车充电优惠等政策,实现新能源汽车与电网能量高效互动,降低新能源汽车用电成本,提高电网调峰调频、安全应急等响应能力。

V2G应用案例

全国规模最大V2G试验在锡启动

8月23日,50辆新能源车驶入位于长江路3号的车网互动验证中心(e-Park),加入到一场全国规模最大的车网互动实用验证中。在30分钟的时间里,50辆新能源车通过接入V2G充电桩,向电网反向充电,以验证电网对电动汽车反向充电负荷的响应能力。

从建设方国网无锡供电公司了解到,占地近1.5万平方米的无锡车网互动验证中心(e-Park)是目前国内最大的“光、充、储、放、检、换”六位一体超级示范项目,其中一期项目融合了光伏、储能电站、充电、放电四大功能系统场景,并建立了多元能量管理系统,统一监测管理各大系统的运行情况。场站内有一次性建成的全国规模最大V2G充放电系统,建有60千瓦直流充放电机50套,可实现最大放电功率3兆瓦。

与普通充电桩相比,V2G充电桩的最大特点是具备双向能量传输功能,不仅能给新能源车充电,还能把车辆电池里的电能反向输送给电网。车主在电网负荷低时充电、在电网负荷高时放电,可赚取峰谷电价差,同时有助于减轻电网负载压力,达到削峰填谷、消纳光伏发电能源的效果,实现“车—桩—网”三方共赢。

场站设计了一套分时段积分模式,车主接入V2G充电桩向电网放电,“卖电”产生的收益并不直接结算成现金,而是累积成积分,每一个积分可在无锡国网“e充电”平台兑换3度电的充电权益。每天11时至13时放电每度可累积0.3积分,8时至11时、17时至22时放电每度1.5积分,13时至17时放电每度1积分,22时至次日8时放电每度0.5积分。也就是说,理想状态下,车主在谷时充的每1度电,若在8时至11时、17时至22时放电给电网,可累积1.5积分兑换成4.5度电的充电权益。

从当天30分钟的试验结果来看,50辆新能源车的反向充电功率近2000千瓦,全部负荷电量均已接入市级虚拟电厂平台,可满足无锡133户居民一天的正常用电需求。据此计算,全年可为锡城电网提供220万度电。据了解,待e-Park二期建成后,还将加入超级充电、换电、移动充电等功能场景,可一次性满足144台车充电、50台车放电需求,同时每日还可为400辆车“极速”换电。

杭州:V2G充电入驻亚运会核心区域

倒车入库、刷卡感应、关门落锁……几步简单操作后,指示灯亮起,无线充电设施开始工作。近日,在国家电网杭州萧山亚运村充电站内,一辆搭载无线充电系统的电动汽车开始充电,杭州亚运会核心区域正式启用新能源汽车无线充电设施。

在国家电网杭州萧山亚运村充电站内,搭载有无线充电系统的电动汽车正在充电。新华社发(胡晨烽 摄)

由国网杭州供电公司建成投运的杭州亚运村充电站,是全国首个同时拥有无线充电、大功率充电、V2G充电(电动车向电网反向充电)功能的充电站。该站配备8个无线充电停车位、8个500千瓦大功率充电装置以及8个V2G充电桩,相当于一个全能的电动汽车“超级快充站”,将为杭州亚运会核心区域提供高效便捷的绿色交通保障。

小结

据券商测算,2025年V2G市场空间约为333亿元,到2030年将达1052亿元。

2040年,预计中国电动汽车保有量达到3亿辆,每辆车平均电量大于65千瓦时,则车载储能容量超过200亿千瓦时,与中国每天消费总电量基本相当。

根据日出行概率分布,新能源汽车对电网功率支撑的能力达到29~35亿千瓦,约为当年全国电网非化石装机的一半。

V2G将推动新能源车从消费品转向能源革命的参与者。电动汽车可在用电低谷时段充电、用电高峰时段对电网反向放电,构建一个新能源汽车与电网互动融合的能源体系。

随着V2G技术的不断发展和推广,电动车有望成为未来能源系统的重要组成部分,超越传统的储能设备。

素材来源:蔚来官微

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