V2G很难,但是中国必须去做。

2024-09-13

文|翟芳雪


九月十日,国家发展和改革委员会等部门的联合通知再次将V2G项目推向大众视野。


Vehiclee全称V2G-to-Grid(车辆到达电网)。简单来说,就是把电动车变成大型移动充电宝,在电力紧张的时候把电力传输给国家电网,帮助区域供电稳定。


通知大意是,要扩大V2G项目规模,尽早探索可以复制推广的商业模式,让市场推动V2G成为规模发展。


不仅表明了态度,而且明确了落地试点工作安排。


通知要求各省推荐试点城市,试点范围内应选择不少于5个城市和不少于50个V2G项目。在试点地区,充电峰谷分时电价应全面实施,年充电电量60%以上集中在低谷时段,其中80%以上的个人桩充电电量集中在低谷时段。V2G项目的总放电功率原则上不低于500KW,每年放电量不低于10万千瓦时,西部地区可适当降低。


这种力度也显示了政府机构要让V2G落地的决心。


但事实上,V2G并不是什么新鲜事。自20世纪90年代以来,一直有一个实验来验证它的可行性。多年来,欧洲、美国和中国都在推动其发展,一些汽车制造商也在制造双向充电汽车,可以实现V2G。


The mobility house 列举了2023年具有双向充电性能的车型,中国厂商中,比亚迪的元PLUS和唐汉系列都支持V2G,MG、蔚来、欧拉等品牌也有车型可以实现这一功能。



来自The mobility house


在业内人士看来,V2G正处于快速发展时期,技术不再是问题,但大规模推广仍然很难。的确,发展时间不短,近年来受到资本市场的青睐。为什么V2G还没有真正普及?


推广V2G有什么困难?


从前面可以看出,政府有很强的推广V2G的决心,因为这是一个昂贵的实验,高成本也是V2G暂时无法到处走动的主要原因之一。


奥动新能源汽车科技有限公司副董事长杨烨简单算了一笔账。V2G换电站裸站费用300-500万元(不含电池),电池按50度/块计算,费用约60,000元;如果配备26-60套电池,则为150-360万元;整个车站的费用达到450-860万元,不包括建设和增容费用。如果要在一个城市形成大规模的网络,初期就要建十几个甚至几十个换电站,投资非常巨大。


第二个门槛是V2G的大规模功率返回,可能会对电网产生影响。兆瓦云创始人刘淞昆表示,在电压等级较低的配电网区,大规模功率返回相对容易接受;但是,如果我们去一个城市核心的220千伏变电站,结合电网目前的管理体系和传统的运行模式,大规模功率返回原则上是有限的。


V2G在技术上也面临着缺乏标准化充电协议和通信接口的问题。


V2G的推广需要任何制造商或服务提供商使用的充电和通信协议的开放标准。另外,V2G 该系统还需要电动汽车、充电基础设施和电网之间可靠的通信。为避免未经授权的浏览,有必要开发强大的加密和身份认证协议。 V2G 为了保证电网的安全性。



来自AI绘图


即使成本预算下降,技术上的困难也已经过去,V2G仍然面临着最直观的问题:车主是否愿意让自己的车放电?


在此之前,一个声音较大的问题是,频繁使用V2G充放电会削弱汽车的电池寿命,但事实并非如此。多主体联合开展的一项研究表明,经过三年多的充放电数据评估,车辆以小倍数充放电。在浅充放电的情况下,经过1000多天的使用,原电池电量的93%以上在完成200多个V2G充放电循环后仍保留(以100%DOD电量为循环转换)。


另外,虽然V2G技术可以增加电动汽车电池的充放电次数,但是合理的充放电管理模式可以优化电池的使用效率,减少电池的老化和降解。


消除了车主对电池寿命的焦虑,有相应的措施鼓励车主主动放电,所以不同时期的电费差异成为关键。也就是电费低的时候充电,电费高峰的时候卖,车主可以从中赚取差价。


项目宣传指出,目前正常参与V2G充放电的车主,三年内放电收入已达数万元。除充电成本外,年度V2G放电纯收入可达1300元/年,可抵消居住社区充电电费,实现V2G车辆“终身免费充电”。


听起来对车主来说似乎很有吸引力,但实际上实施起来还是很麻烦的。


有视频博主在现场体验过。电网忙的时候,他们去市区的V2G充电桩放电。他们总共放电45分钟,放电13.8度,赚了不到10元。“如果你真的想用放电赚钱,真的没必要,因为这需要你很多时间,真的没必要赚几毛钱。”博主最后在视频中总结了这一点。


海外也有文章提出了几个尖锐的问题:车主是否愿意为了几美元和“更大的利益”而放弃充满努力的电池容量,尤其是当他们突然需要电池的时候,电池容量可能会耗尽?每个人都会接受让原本很简单的任务再添麻烦吗?为了确认他们能否在下午快速、临时地前进,他们是否需要在手机上调用人工智能驱动的应用程序。 50 朋友家在公里外拜访?


有趣的是,有一项研究证实了这一问题,利润并不是电动汽车车主使用V2G的主要动机。


西班牙、法国、意大利和丹麦的研究 4000 通过对著名电力消费者的定量调查,发现客户的价值观对使用V2G意向的影响远远大于报酬。只有财务敏感的车主受到报酬的影响很大,而具有环保价值观和利他心理的车主则表现出高度的使用。 不管有没有报酬,V2G的想法。


这是中国V2G推广的坏消息,也是好消息。缺点是电费差的奖励制度可能达不到预期的效果;然而,好消息是,作为一个以集体主义为精神符号的社会群体,中国人强大的利他主义可能有助于V2G实现真正的落地。


举步维艰,为什么中国要推行V2G?


经过以上讨论,V2G的实施难度并不小,否则中国不会只有示范项目而不是商业量产。在这种情况下,为什么中国和其他国家要努力实施这个项目?


这一问题的答案可能是电网负荷的飙升。


先看看中国。今年夏天以来,中国的用电量创下历史新高。广东、广西、云南、贵州、海南用电量快速增长,服务区21个城市用电量创历史新高。


不仅是夏天,中国国家发展和改革委员会公布的数据显示,今年1月至5月,全国社会用电量同比增长8.6%,一、二、三产和居民生活用电量分别增长9.7%。、7.2%、12.7%和9.9%。


看看美国,美国也面临着同样的用电焦虑。2021年春天,德克萨斯州、阿肯色州、伊利诺伊州、肯塔基州等许多州因冬季风暴导致550多万家庭断电,导致数十人死亡。


2024年北美电力可靠性企业预测 年到 2033 冬季高峰期电力需求将增加? 11.6%,而 2019 年到 2028 年增长率为 5.4%。预计同一时期夏季高峰电力需求将增加 之前的预测是9.2%, 5.2%。



来自AI绘图


造成电网负荷飙升的主要原因有二:恶劣天气越来越频繁,人工智能、电动汽车等需要大量电力行业快速发展。


例如,中国夏季持续时间越来越长的极端高温,据中国电力科学院用电与能效研究所分析,中国夏季减温负荷逐年增加,减温负荷占最大负荷的30-40%。


除了工业用电,弗吉尼亚州北部的“数据中心巷”是2018年世界上最大的互联网服务器聚集地。 年到 2022 在过去的几年里,这个行业所需的峰值功率翻了一番, 2767 兆瓦。人工智能的广泛应用迫使数据中心安装基础设施,以容纳高能耗的服务器集群。一份报告显示,一些较大的人工智能需求正在提高每个机架的密度。 标准中心50kW-100kW 10 倍。


有些朋友可能会说,电力不足可以想到其他方法,比如扩大电网输电通道,提高承载能力,为什么要推广V2G?


这是因为这样做的成本太高,太不划算了。


据业内人士分析,中国电网目前超过全年峰值负荷95%的时间不到50小时。为了保证这部分峰值负荷需求,供电系统通常需要配置峰值电源或输电通道,边际成本非常昂贵。


根据清华四川能源互联网研究院电动交通与车网互动团队的计算,未来一般纯电动私家车客户可在2035年前为供电系统提供超过1.5亿千瓦/6亿千瓦的移动储能调节能力,节约全社会电力投资约1万亿元。


中国大胆实施V2G的信心在于拥有世界上最多的电动汽车。截至2024年6月底,中国新能源汽车拥有2472万辆,占全球一半以上。


根据中国电力科学研究院李建峰的计算,2040年,中国电动汽车数量将达到3亿辆,如果乘用车使用15kW双向充电桩,对电网的整体功率支撑能力将达到29亿-35亿千瓦,约为当时全国电网非化石能源安装的50%。


或许有些朋友会觉得超负荷不到50个小时,不开灯,不玩手机,很快就会过去。但是 2014年,河南某医院突然停电20多分钟。在此期间,一名依靠呼吸机维持生命的77岁老人因停电而无法呼吸氧气,最终死亡。2022年,四川农村一位老人在高温下家里停电,没有扛。当他被发现时,他仍然手里拿着一个电风扇插头...


我非常相信,如果当时医院或其他紧急用电区周围有V2G充电桩,大多数人会毫不犹豫地贡献汽车的用电量。也许这些不幸不会发生。


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