Зі швидким зростанням ринку транспортних засобів на нових джерелах енергії в Китаї, застосування технології «Велотехніка-мережа» (V2G) стає все більш важливим для побудови національних енергетичних стратегій та інтелектуальних мереж. Технологія V2G перетворює електромобілі на мобільні накопичувачі енергії та використовує двосторонні зарядні батареї для передачі енергії від транспортного засобу до мережі. Завдяки цій технології електромобілі можуть постачати електроенергію до мережі в періоди високого навантаження та заряджати їх у періоди низького навантаження, допомагаючи збалансувати навантаження на мережу.
4 січня 2024 року Національна комісія з розвитку та реформ та інші відомства опублікували перший документ внутрішньої політики, спеціально спрямований на технологію V2G – «Висновки щодо впровадження зміцнення інтеграції та взаємодії транспортних засобів на нових джерелах енергії та енергетичних мереж». На основі попередніх «Керівних висновків щодо подальшого будівництва високоякісної системи зарядної інфраструктури», виданих Генеральною канцелярією Державної ради, висновки щодо впровадження не лише уточнили визначення інтерактивної технології транспортних засобів та мережі, але й висунули конкретні цілі та стратегії, а також запланували їх використання в дельті річки Янцзи, дельті річки Перлин, Пекін-Тяньцзінь-Хебей-Шаньдун, Сичуань та Чунцін та інших регіонах, де є сформовані умови для реалізації демонстраційних проектів.
Попередня інформація показує, що в країні є лише близько 1000 зарядних паль з функціями V2G, а наразі в країні налічується 3,98 мільйона зарядних паль, що становить лише 0,025% від загальної кількості існуючих зарядних паль. Крім того, технологія V2G для взаємодії транспортних засобів з мережею також є відносно зрілою, а застосування та дослідження цієї технології не є рідкістю в міжнародному масштабі. Як наслідок, існує великий потенціал для підвищення популярності технології V2G у містах.
Як національний пілотний проект з низьковуглецевого розвитку міста, Пекін пропагує використання відновлюваної енергії. Величезні нові енергетичні транспортні засоби та зарядна інфраструктура міста заклали основу для застосування технології V2G. До кінця 2022 року місто побудувало понад 280 000 зарядних паль та 292 станції заміни акумуляторів.
Однак, під час процесу просування та впровадження технологія V2G також стикається з низкою проблем, головним чином пов'язаних з доцільністю фактичної експлуатації та будівництвом відповідної інфраструктури. Взявши за приклад Пекін, дослідники з Інституту дослідження паперу нещодавно провели опитування щодо галузей міської енергетики, електроенергетики та зарядних паль.
Двосторонні зарядні палі вимагають високих початкових інвестиційних витрат
Дослідники з'ясували, що якщо технологія V2G буде популяризована в міському середовищі, це може ефективно вирішити поточну проблему «важкодоступних зарядних станцій» у містах. Китай все ще перебуває на ранніх стадіях впровадження технології V2G. Як зазначив відповідальний за електростанцію, теоретично технологія V2G схожа на те, що дозволяє мобільним телефонам заряджати портативні акумулятори, але її фактичне застосування вимагає більш просунутого управління акумуляторами та взаємодії з мережею.
Дослідники дослідили компанії, що встановлюють зарядні установки в Пекіні, і з'ясували, що наразі більшість зарядних установок у Пекіні є односторонніми, які можуть заряджати лише транспортні засоби. Для просування двосторонніх зарядних установок з функціями V2G ми наразі стикаємося з кількома практичними проблемами:
По-перше, міста першого рівня, такі як Пекін, стикаються з нестачею землі. Будівництво зарядних станцій з функціями V2G, незалежно від того, чи йдеться про оренду, чи про купівлю землі, означає довгострокові інвестиції та високі витрати. Більше того, важко знайти додаткову землю.
По-друге, для трансформації існуючих зарядних паль знадобиться час. Інвестиційні витрати на будівництво зарядних паль є відносно високими, включаючи вартість обладнання, оренди приміщення та проводки для підключення до електромережі. Ці інвестиції зазвичай окупаються щонайменше за 2-3 роки. Якщо модернізація базується на існуючих зарядних палях, компанії можуть не мати достатніх стимулів, перш ніж витрати окупляться.
Раніше в ЗМІ повідомлялося, що наразі популяризація технології V2G у містах зіткнеться з двома основними проблемами: по-перше, висока початкова вартість будівництва. По-друге, якщо джерело живлення електромобілів підключено до мережі несправно, це може вплинути на стабільність мережі.
Перспективи розвитку технологій оптимістичні та мають великий потенціал у довгостроковій перспективі.
Що означає застосування технології V2G для власників автомобілів? Відповідні дослідження показують, що енергоефективність невеликих трамваїв становить близько 6 км/кВт·год (тобто одна кіловат-година електроенергії може проїхати 6 кілометрів). Ємність акумулятора невеликих електромобілів зазвичай становить 60-80 кВт·год (60-80 кіловат-годин електроенергії), а електромобіль може зарядити близько 80 кіловат-годин електроенергії. Однак споживання енергії транспортним засобом також включає кондиціонування повітря тощо. Порівняно з ідеальним станом, запас ходу буде меншим.
Керівник вищезгаданої компанії, що займається зарядними пальами, оптимістично налаштований щодо технології V2G. Він зазначив, що новий енергетичний транспортний засіб може накопичувати 80 кіловат-годин електроенергії при повній зарядці та щоразу віддавати 50 кіловат-годин електроенергії в мережу. Розраховано на основі цін на електроенергію для зарядки, які дослідники спостерігали на підземному паркінгу торгового центру на Східній Четвертій кільцевій дорозі в Пекіні, ціна зарядки в години поза піком становить 1,1 юаня/кВт-год (ціни на зарядку нижчі в передмістях), а ціна зарядки в години пік – 2,1 юаня/кВт-год. Якщо припустити, що власник автомобіля заряджатиметься в години поза піком щодня та постачатиме електроенергію в мережу в години пік, виходячи з поточних цін, власник автомобіля може отримувати прибуток щонайменше 50 юанів на день. «Завдяки можливому коригуванню цін з боку енергомережі, такому як впровадження ринкового ціноутворення в години пік, дохід від транспортних засобів, що постачають електроенергію до зарядних паль, може ще більше зрости».
Відповідальний за вищезгадану електростанцію зазначив, що завдяки технології V2G необхідно враховувати витрати на втрату заряду акумулятора, коли електромобілі подають електроенергію в мережу. Відповідні звіти показують, що вартість акумулятора потужністю 60 кВт·год становить приблизно 7 680 доларів США (що еквівалентно приблизно 55 000 юанів).
Для компаній, що займаються зарядними палями, оскільки кількість транспортних засобів на нових джерелах енергії продовжує зростати, ринковий попит на технологію V2G також зростатиме. Коли електромобілі передають енергію в мережу через зарядні палі, компанії, що займаються зарядними палями, можуть стягувати певну «плату за обслуговування платформи». Крім того, у багатьох містах Китаю компанії інвестують та експлуатують зарядні палі, а уряд надає відповідні субсидії.
Міста поступово просувають застосування V2G. У липні 2023 року в місті Чжоушань було офіційно введено в експлуатацію першу демонстраційну зарядну станцію V2G, а в провінції Чжецзян було успішно завершено перше замовлення на транзакцію в парку. 9 січня 2024 року NIO оголосила про офіційне введення в експлуатацію першої партії з 10 зарядних станцій V2G у Шанхаї.
Цуй Дуншу, генеральний секретар Національної асоціації інформації про ринок легкових автомобілів, оптимістично налаштований щодо потенціалу технології V2G. Він повідомив дослідникам, що з розвитком технології акумуляторних батарей термін служби акумулятора може бути збільшений до 3000 разів або більше, що еквівалентно приблизно 10 рокам використання. Це надзвичайно важливо для сценаріїв застосування, коли електромобілі часто заряджаються та розряджаються.
Закордонні дослідники зробили аналогічні висновки. Австралійська компанія ACT нещодавно завершила дворічний дослідницький проект технології V2G під назвою «Реалізація послуг електромобілів для мереж (REVS)». Він показує, що з масштабним розвитком технологій очікується значне зниження витрат на зарядку V2G. Це означає, що в довгостроковій перспективі, зі зниженням вартості зарядних станцій, ціна на електромобілі також знизиться, тим самим зменшуючи довгострокові витрати на використання. Результати також можуть бути особливо корисними для балансування надходження відновлюваної енергії в мережу в періоди пікового навантаження.
Це потребує співпраці з боку енергосистеми та ринково-орієнтованого рішення.
На технічному рівні процес живлення електромобілів від електромережі збільшить складність загальної експлуатації.
Сі Гофу, директор Департаменту промислового розвитку Державної мережевої корпорації Китаю, якось сказав, що заряджання транспортних засобів на нових джерелах енергії передбачає «високе навантаження та низьку потужність». Більшість власників транспортних засобів на нових джерелах енергії звикли заряджатися між 19:00 та 23:00, що збігається з піковим навантаженням на електроенергію в житловому секторі. До 85%, що посилює пікове навантаження та посилює вплив на розподільчу мережу.
З практичної точки зору, коли електромобілі повертають електроенергію до мережі, потрібен трансформатор для регулювання напруги, щоб забезпечити сумісність з мережею. Це означає, що процес розрядки електромобіля повинен відповідати технології трансформатора енергосистеми. Зокрема, передача енергії від зарядної колони до трамвая передбачає передачу електричної енергії від вищої напруги до нижчої, тоді як передача енергії від трамвая до зарядної колони (і, таким чином, до мережі) вимагає підвищення напруги від нижчої до вищої. У технології це складніше, що включає перетворення напруги та забезпечення стабільності електроенергії та дотримання стандартів мережі.
Керівник вищезгаданої електростанції зазначив, що енергомережа повинна здійснювати точне управління енергією для процесів заряджання та розряджання кількох електромобілів, що є не лише технічним викликом, але й передбачає коригування стратегії роботи мережі.
Він сказав: «Наприклад, у деяких місцях існуючі дроти електромережі недостатньо товсті, щоб витримувати велику кількість зарядних паль. Це еквівалентно системі водопроводу. Головна труба не може забезпечити достатньою кількістю води всі відгалуження і потребує заміни проводки. Це вимагає багато заміни проводки. Високі витрати на будівництво». Навіть якщо зарядні палі десь встановлені, вони можуть працювати неправильно через проблеми з пропускною здатністю мережі.
Необхідно провести відповідні адаптаційні роботи. Наприклад, потужність повільно заряджаючих паль зазвичай становить 7 кіловат (7 кВт), тоді як загальна потужність побутових приладів у середньому домогосподарстві становить близько 3 кіловат (3 кВт). Якщо підключити одну або дві зарядні палі, навантаження може бути повністю завантажене, і навіть якщо електроенергія використовується в години поза піковими навантаженнями, електромережа може бути стабільнішою. Однак, якщо підключити велику кількість зарядних паль і електроенергія використовується в години пікових навантажень, навантаження мережі може бути перевищене.
Відповідальний за вищезгадану електростанцію заявив, що з урахуванням перспективи розподіленої енергетики можна дослідити маркетинг електроенергії для вирішення проблеми просування заряджання та розряджання транспортних засобів на нових джерелах енергії в енергомережі в майбутньому. Наразі електроенергія продається компаніями з виробництва електроенергії компаніям, що надають послуги електромережі, які потім розподіляють її користувачам та підприємствам. Багаторівнева циркуляція збільшує загальну вартість енергопостачання. Якщо користувачі та підприємства зможуть купувати електроенергію безпосередньо у компаній з виробництва електроенергії, це спростить ланцюг енергопостачання. «Пряма закупівля може зменшити проміжні ланки, тим самим знижуючи експлуатаційні витрати на електроенергію. Це також може спонукати компанії, що встановлюють зарядні установки, до більш активної участі в електропостачанні та регулюванні енергомережі, що має велике значення для ефективної роботи ринку електроенергії та просування технології взаємоз’єднання транспортних засобів з мережею».
Цінь Цзяньцзе, директор Центру енергетичних послуг (Центру керування навантаженням) компанії State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., запропонував, що, використовуючи функції та переваги платформи Інтернету транспортних засобів, зарядні станції соціальних активів можна підключити до платформи Інтернету транспортних засобів для спрощення роботи соціальних операторів. Побудувати поріг, зменшити інвестиційні витрати, досягти взаємовигідної співпраці з платформою Інтернету транспортних засобів та побудувати стійку екосистему галузі.
Сьюзі
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Час публікації: 10 лютого 2024 р.
