Зі швидким зростанням китайського ринку нових енергетичних транспортних засобів застосування технології Vehicle-to-Grid (V2G) стає все більш важливим для побудови національних енергетичних стратегій і розумних мереж. Технологія V2G перетворює електромобілі на мобільні накопичувачі енергії та використовує двосторонні зарядні колони для реалізації передачі електроенергії від автомобіля до мережі. Завдяки цій технології електромобілі можуть подавати електроенергію в мережу в періоди високого навантаження та заряджатися в періоди низького навантаження, допомагаючи збалансувати навантаження на мережу.
4 січня 2024 року Національна комісія з питань розвитку та реформ та інші департаменти опублікували перший внутрішній політичний документ, спеціально націлений на технологію V2G – «Погляди щодо впровадження посилення інтеграції та взаємодії нових енергетичних засобів і електромереж». Ґрунтуючись на попередніх «Керівних думках щодо подальшої побудови високоякісної системи зарядної інфраструктури», виданих Генеральним офісом Державної ради, висновки про впровадження не лише роз’яснили визначення інтерактивної технології між транспортним засобом, але й висунули конкретні цілі та стратегії та планував використовувати їх у дельті річки Янцзи, дельті річки Чжуцзян, Пекін-Тяньцзінь-Хебей-Шаньдун, Сичуань і Чунцин та інші регіони зі зрілими умовами для створення демонстраційних проектів.
Попередня інформація показує, що в країні існує лише близько 1000 зарядних станцій з функціями V2G, і наразі в країні 3,98 мільйона зарядних станцій, що становить лише 0,025% від загальної кількості існуючих зарядних станцій. Крім того, технологія V2G для взаємодії автомобіля з мережею також відносно зріла, і застосування та дослідження цієї технології не є рідкістю в усьому світі. Як результат, є багато можливостей для покращення популярності технології V2G у містах.
Як національний пілот міста з низьким вмістом вуглецю, Пекін сприяє використанню відновлюваної енергії. Величезні міські транспортні засоби, що працюють на новій енергії, та інфраструктура зарядних станцій заклали основу для застосування технології V2G. До кінця 2022 року місто побудувало понад 280 000 зарядних станцій і 292 станції заміни батарей.
Однак у процесі просування та впровадження технологія V2G також стикається з низкою проблем, пов’язаних головним чином із доцільністю фактичної експлуатації та побудовою відповідної інфраструктури. Взявши за зразок Пекін, дослідники з Інституту дослідження паперу нещодавно провели опитування щодо галузей міської енергетики, електрики та зарядних станцій.
Двосторонні зарядні палі вимагають великих початкових інвестиційних витрат
Дослідники дізналися, що якщо технологія V2G буде популяризована в міському середовищі, вона може ефективно пом’якшити поточну проблему «важко знайти зарядні пристрої» в містах. Китай все ще перебуває на ранніх стадіях застосування технології V2G. Як зазначив відповідальний за електростанцію, теоретично технологія V2G схожа на те, що дозволяє мобільним телефонам заряджати павербанки, але її фактичне застосування вимагає більш просунутого керування батареєю та взаємодії з мережею.
Дослідники дослідили компанії, що займаються зарядними станціями в Пекіні, і з’ясували, що наразі більшість зарядних станцій у Пекіні є односторонніми, які можуть заряджати лише транспортні засоби. Щоб просувати двосторонню зарядку з функціями V2G, ми зараз стикаємося з кількома практичними проблемами:
По-перше, міста першого рівня, такі як Пекін, стикаються з дефіцитом землі. Будувати зарядні станції з функціями V2G, орендуючи чи купуючи землю, означає довгострокові інвестиції та високі витрати. Більше того, важко знайти додаткову вільну землю.
По-друге, потрібен час для трансформації існуючих зарядних паль. Інвестиційні витрати на будівництво зарядних паль є відносно високими, включаючи вартість обладнання, оренди площі та проводки для підключення до електромережі. Окупність цих інвестицій зазвичай займає не менше 2-3 років. Якщо модернізація базується на існуючих зарядних елементах, компаніям може не вистачити достатніх стимулів до того, як витрати будуть відшкодовані.
Раніше ЗМІ повідомляли, що наразі популяризація технології V2G у містах зіткнеться з двома основними проблемами: перша — це висока початкова вартість будівництва. По-друге, якщо джерело живлення електромобілів підключено до мережі несправно, це може вплинути на стабільність мережі.
Технологічні перспективи оптимістичні та мають великий потенціал у довгостроковій перспективі.
Що означає застосування технології V2G для автовласників? Відповідні дослідження показують, що енергоефективність малих трамваїв становить близько 6 км/кВт-год (тобто одна кіловат-година електроенергії може пробігти 6 кілометрів). Ємність батареї невеликих електромобілів зазвичай становить 60-80 кВт-год (60-80 кіловат-годин електроенергії), а електромобіль може заряджати близько 80 кіловат-годин електроенергії. Однак енергоспоживання транспортного засобу також включає кондиціонування повітря тощо. Порівняно з ідеальним станом відстань руху буде зменшена.
Керівник згаданої вище компанії зарядних пристроїв оптимістично дивиться на технологію V2G. Він зазначив, що новий енергетичний автомобіль може зберігати 80 кіловат-годин електроенергії, коли він повністю заряджений, і може постачати 50 кіловат-годин електроенергії в мережу щоразу. Розрахована на основі тарифів на електроенергію, які дослідники бачили на підземній автостоянці торгового центру на Східній четвертій кільцевій дорозі в Пекіні, ціна зарядки в години непікової навантаження становить 1,1 юаня/кВт-год (у передмістях ціни на зарядку нижчі), а ціна зарядки в години пік становить 2,1 юаня/кВт-год. Якщо припустити, що власник автомобіля заряджає електроенергію в непікові години щодня та подає електроенергію в мережу в години пік, виходячи з поточних цін, власник автомобіля може отримати прибуток щонайменше 50 юанів на день. «З можливим коригуванням цін від електромережі, таким як впровадження ринкового ціноутворення в години пік, дохід від транспортних засобів, що постачають електроенергію до зарядних станцій, може ще більше зрости».
Особа, відповідальна за вищезгадану електростанцію, зазначила, що завдяки технології V2G необхідно враховувати витрати на втрату батареї, коли електромобілі надсилають електроенергію до мережі. Відповідні звіти показують, що вартість батареї ємністю 60 кВт/год становить приблизно 7680 доларів США (еквівалентно приблизно 55 000 юанів).
Для компаній, що займаються зарядними станціями, оскільки кількість нових транспортних засобів, що працюють на енергії, продовжує збільшуватися, ринковий попит на технологію V2G також зростатиме. Коли електромобілі передають електроенергію в мережу через зарядні стовпи, компанії, що займаються зарядними стовпами, можуть стягувати певну «плату за обслуговування платформи». Крім того, у багатьох містах Китаю компанії інвестують і експлуатують зарядні палі, а уряд надасть відповідні субсидії.
Вітчизняні міста поступово просувають програми V2G. У липні 2023 року перша демонстраційна зарядна станція V2G у місті Чжоушань була офіційно введена в експлуатацію, а перше замовлення транзакції в парку в провінції Чжецзян було успішно завершено. 9 січня 2024 року NIO оголосила, що перша партія з 10 зарядних станцій V2G у Шанхаї була офіційно введена в експлуатацію.
Цуй Дуншу, генеральний секретар Національної об’єднаної асоціації інформації про ринок легкових автомобілів, оптимістично дивиться на потенціал технології V2G. Він сказав дослідникам, що з удосконаленням технології живлення батареї термін служби батареї може бути збільшений до 3000 разів або більше, що еквівалентно приблизно 10 рокам використання. Це надзвичайно важливо для прикладних сценаріїв, де електромобілі часто заряджаються та розряджаються.
Подібні висновки зробили закордонні дослідники. Австралійський ACT нещодавно завершив дворічний дослідницький проект технології V2G під назвою «Реалізація електричних транспортних засобів для мережевих послуг (REVS)». Це показує, що з широкомасштабним розвитком технологій очікується, що витрати на зарядку V2G значно зменшаться. Це означає, що в довгостроковій перспективі зі зниженням вартості зарядних пристроїв ціна на електромобілі також знизиться, тим самим зменшуючи витрати на довгострокове використання. Висновки також можуть бути особливо корисними для збалансування надходження відновлюваної енергії в мережу в періоди пікового навантаження.
Для цього потрібна співпраця енергомережі та ринково-орієнтоване рішення.
На технічному рівні процес повернення електромобілів до електромережі збільшить складність загальної роботи.
Сі Гофу, директор Департаменту промислового розвитку Державної електромережевої корпорації Китаю, якось сказав, що заряджання нових транспортних засобів на енергії передбачає «велике навантаження та низьку потужність». Більшість власників нових електромобілів звикли заряджати з 19:00 до 23:00, що збігається з періодом пікового навантаження електроенергії в будинках. Досягає 85%, що посилює пікове навантаження потужності та створює більший вплив на розподільчу мережу.
З практичної точки зору, коли електричні транспортні засоби подають електроенергію в мережу, потрібен трансформатор для регулювання напруги, щоб забезпечити сумісність з мережею. Це означає, що процес розрядки електромобіля повинен відповідати трансформаторній технології електромережі. Зокрема, передача потужності від зарядного стовпа до трамваю передбачає передачу електричної енергії від вищої напруги до нижчої напруги, тоді як передача потужності від трамвая до зарядного стовпа (і, отже, до мережі) вимагає збільшення від a від нижчої напруги до вищої напруги. За технологією він більш складний, передбачає перетворення напруги та забезпечення стабільності електричної енергії та відповідності мережевим стандартам.
Особа, відповідальна за вищезазначену електростанцію, підкреслила, що енергомережа потребує точного керування енергією для процесів заряджання та розряджання кількох електромобілів, що є не лише технічною проблемою, а й передбачає коригування стратегії роботи мережі. .
Він сказав: «Наприклад, у деяких місцях існуючі дроти електромережі недостатньо товсті, щоб підтримувати велику кількість зарядних паль. Це еквівалентно системі водопроводу. Основна труба не може забезпечити достатньою кількістю води для всіх відгалужень, тому її потрібно перемонтувати. Для цього потрібно багато перемонтувати. Висока вартість будівництва». Навіть якщо десь встановлено зарядні стовпи, вони можуть не працювати належним чином через проблеми з потужністю мережі.
Необхідно продовжити відповідну адаптаційну роботу. Наприклад, потужність зарядних пристроїв з повільним заряджанням зазвичай становить 7 кіловат (7 кВт), тоді як загальна потужність побутової техніки в середньому домогосподарстві становить близько 3 кіловат (3 кВт). Якщо підключити одну або дві зарядні колони, навантаження може бути повністю завантажено, і навіть якщо електроенергія використовується в непікові години, енергомережа може бути більш стабільною. Однак, якщо підключено велику кількість зарядних паль і електроенергія використовується в години пік, навантажувальна здатність мережі може бути перевищена.
Особа, відповідальна за вищезазначену електростанцію, сказала, що в перспективі розподіленої енергії можна дослідити ринок електроенергії, щоб вирішити проблему сприяння заряджанню та розряджанню нових транспортних засобів, що працюють на енергії, до електромережі в майбутньому. Зараз електрична енергія продається енергогенеруючими компаніями електромережевим компаніям, які потім розподіляють її споживачам і підприємствам. Багаторівнева циркуляція збільшує загальну вартість електропостачання. Якщо користувачі та підприємства зможуть купувати електроенергію безпосередньо в енергетичних компаніях, це спростить ланцюжок електропостачання. «Пряма закупівля може скоротити проміжні ланки, тим самим знизивши експлуатаційні витрати на електроенергію. Це також може сприяти більш активній участі компаній, що займаються зарядними станціями, у постачанні та регулюванні електромережі, що має велике значення для ефективної роботи ринку електроенергії та просування технології з’єднання транспортного засобу з мережею. «
Qin Jianze, директор Центру енергосервісу (Центру контролю навантаження) State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., припустив, що, використовуючи функції та переваги платформи Internet of Vehicles, можна об’єднати купи зарядки соціальних активів на платформу Internet of Vehicles для спрощення роботи соціальних операторів. Створіть поріг, зменшіть інвестиційні витрати, досягніть взаємовигідної співпраці з платформою Internet of Vehicles і побудуйте стійку галузеву екосистему.
Сьюзі
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Час публікації: 10 лютого 2024 р
