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从有序充电和V2G试点开始,车网协同发展未来可期

2020-06-28 浏览次数:2,606 次 中国汽车报网

“今年可以看作是国内车网协同发展的一个分水岭。”近日,在世界资源研究所和中国电动汽车百人会联合举办的“中国电动汽车与电网协同路线图研究发布会”上,世界资源研究所高级研究员薛露露如是说。

据悉,随着新能源汽车规模化推广,电动汽车充电带来的用电量与用电负荷增长,将对发电侧、输电侧、配电侧、供电侧产生深远影响。为了避免无序充电带来的一系列问题,国内正在积极探索车网协同发展。

从有序充电到V2G

建议在2025—2030年形成示范项目与模式

在世界资源研究所撰写的《中国新能源汽车规模化推广对电网的影响分析》中,预测电动汽车规模化推广后,在全网层面,当大中城市的新能源汽车数量增长提速,且快充占比相对较高时,新能源汽车的用电负荷增幅可能使该地区的电源装机容量、输电线路容量出现缺口;在配电网层面,配电变压器受到电动汽车无序充电的影响在幅度上要大于电动汽车在城市层面的影响。

目前,实现车网协同的方式有两种——有序充电或双向充放电(简称“V2G”)。据介绍,去年车网协同的试点基本上集中在居民小区有序充电上,很多试点处于技术可行性探索阶段,今年的应用场景已经变得非常多元化,并且经济性以及收益已经成为一个非常重要的考量内容。

值得一提的是,电网企业对于推动车网协同从无到有,从0到1发挥了重要作用。在国网电动汽车公司(简称“国网”)的带领下,电动汽车已经以V2G方式参与调峰辅助市场,以有序充电方式参与调频辅助服务市场。据了解,国网的有序充电业务主要面向居民小区,通过有序充电解决配电网容量不足的问题;V2G业务则面向校车和企事业停车场。

居民小区和企事业停车场普遍被认为是车网协同的推广试点。在国网电动汽车有限公司储能云平台事业部总经理王明才看来,推动居民小区有序充电,一方面可以解决社区充电难这一问题;另一方面可以通过后半夜调峰辅助服务推动电动汽车与可再生能源的融合,而对于企事业停车场来讲,最大的优势就是拥有稳定的停车时间和充电量。

发布会上,双方联合发布的《中国电动汽车与电网协同的路线图与政策建议》中提到,建议在2025年之前,电动汽车以有序充电方式参与用户侧的削峰填谷、分布式光伏充电、基于人工响应的需求响应、调峰“填谷”辅助服务、现货市场平衡,甚至调频等应用;在2025年以后,以V2X方式提供调频、现货电力平衡、爬坡服务,争取在2025—2030年形成具有示范意义的项目与模式。

新基建下可推广有序充电基础设施

明年年底将会推出V2G标准

为了支持车网协同,需要在车、桩、网形成一整套的通信协议。目前来看,我们国家这一整套充电协议还没有完全建立起来。现在有个别充电协议不是为车网协同制订的,因此在通信信息完整性上,实时性上,以及控制流程上都不能很好支持车网协同。此外,推广车网协同还要结合整个中国电力市场改革,以及考虑到车、桩、网整套体系的技术发展进程来统筹。由于峰谷电价机制的缺失,导致目前有序充电的推广缺乏商业模式。

目前,国网上海市电力公司、国网冀北电力公司已组织电动汽车(充电桩)参与需求响应、调峰辅助服务;在广东现货市场中,大型电动汽车充电站正参与电力现货市场试运行中。未来,随着电动汽车以第三方独立辅助商正式纳入调频辅助市场,将有望以有序充电方式提供调频等更多元的市场服务。

其实,在技术标准上,“车—桩”间标准只需对部分直流通信协议(即国家标准GB/T27930—2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议(直流充电)》)及系统要求(即国家标准GB/T18487.1—2015《电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》)进行优化,即可支持有序充电;而V2G则还需要克服电动汽车与电网协同工况下对电池衰减的影响。

目前实现车网协同无论是有序充电还是V2G,需要在车端,桩端,网端投入比较多成本进行设备软硬件改造。在当下新基建的大背景下,薛露露建议,可以规模化推广有序充电的基础设施。据了解,目前上海、山东、四川等省份已经系统性出台文件,来推广有序充电基础设施。其中,上海已经对有序充电基础设施进入小区提供建设阶段和运营阶段的补贴。

记者了解到,关于车-桩-网的标准,国网联合中国电力企业联合会明年年底将会推出V2G标准。目前,标准的讨论稿已经跟几个国内主流主机厂达成了一致意见了。现在国内几个主机厂V2G车都已经陆续研制,并且推动上市了。其实,不管是有序充电还是V2G都还在示范阶段。国网今年计划在居民小区建设10万个有序充电桩,在全国范围内建设2000个V2G桩,试点探索各种V2G模式。

国外车网协同和电动汽车发展并行

车企也在积极探索有序充电

在中国电动汽车充电基础设施促进联盟主任张帆看来,推广有序充电是一个系统工程,也是一个长期工程。上游连结的是电网调峰发电,下游连接电动汽车,涉及到整车、电池、充电、互联网、大数据、金融支付等多个领域,还有技术标准、检测认证、产品研发制造,施工建设等多个方面,要政策支撑、多方合作,需要一步步走,难以一蹴而就。

其实,在国际方面,电动汽车和电网协同试点项目开展至今已有10年,与电动汽车普及的时间基本相同,并且86%的探索集中在欧美国家。截至2018年底,全球有约50个电动车电网融合试点项目,其中25个在欧洲、18个在美国、7个在日本和韩国。

像荷兰、英国车网协同做得比较好,基本上也是以有序充电规模化推广为最先切入点。欧美国家已开展的试点显示,电动汽车参与削峰填谷、分布式光伏充电、需求响应、调频辅助服务、备用服务和缓解输电线路阻塞等应用场景具备技术和经济方面的可行性。美国加利福尼亚州更是出台了《加利福尼亚州电动汽车与电网协同路线图——电动汽车作为电网资源》,从商业模式、政策支持和技术标准等方面为车网协同提供全面保障。

“目前荷兰、欧洲已经开始车网协同,法国、德国、瑞士、瑞典、丹麦都将推出试点计划。”德国国际合作机构能源转型项目组技术顾问Anders Hove表示,英国已经考虑立法,强制要求充电基础设施特别是私人充电基础设施,在出厂时能支持有序充电的功能。此外,在国外,像三菱、雷诺、菲亚特克莱斯勒这样的车企角色也在参与进来,积极探索有序充电。

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