中國儲能網(wǎng)訊：需求側(cè)響應（Demand Side Response, DSR）是實現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷的重要手段，它允許電網(wǎng)運營商通過激勵措施調(diào)整消費者的電力使用模式，以減少高峰時段的電力需求或增加低谷時段的電力需求。汽車與電網(wǎng)互動（Vehicle-to-Grid, V2G）技術，實現(xiàn)電動汽車（Electric Vehicles, EVs）在電網(wǎng)需求高峰時釋放存儲的電能，或在電網(wǎng)需求低谷時儲能，從而增加電網(wǎng)的靈活性和可靠性。
V2G汽車與電網(wǎng)互動技術，形象的可以認為是一個大型的“智能充電寶”。電動車就像是一個可以移動的充電寶，當電網(wǎng)需要電能時，它可以像充電寶一樣為電網(wǎng)提供電能；當電網(wǎng)電能充足時，它又可以像充電寶一樣儲存電能，以備不時之需。這樣既可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，又可以提高電動車的使用效率。
數(shù)據(jù)里的趨勢
1、電動汽車及基礎設施
2023年上半年新注冊登記新能源汽車312.8萬輛，同比增長41.6%，創(chuàng)歷史新高，同時，新能源汽車新注冊登記量占汽車注冊登記量的26.6%。截至2023年底，中國電動汽車的保有量達到了2000余萬輛。
新能源汽車滲透率的增長和相關政策的持續(xù)出臺也推動著電動汽車充電行業(yè)的發(fā)展。根據(jù)中國充電聯(lián)盟最新數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年，充電基礎設施增量144.2萬臺，同比上升18.6%。截止今年6月，全國充電基礎設施累計數(shù)量665.2萬臺，同比增長69.8%。
目前，充電設施仍然是制約新能源發(fā)展的重要因素與環(huán)節(jié)，“里程焦慮”也必將更快推動更大功率的快充設施。
2、電動汽車的儲能容量預測
據(jù)有關報告的預測，預計到2040年新能源汽車保有量將超過3億輛。按每電動汽車70kWh的電能容量，2023年我國的電動汽車的容量為14億kWh；如果到2030年按1億輛電動車數(shù)量估算，則為70億度電，按10%參與V2G（Vehicle-to-Grid，即車輛到電網(wǎng)的互動），則參與調(diào)節(jié)的電量可達7億千瓦時，調(diào)節(jié)功率可達到3.5億千瓦（按兩小時放電的PCS功率測算）。
有序充電的意義
電動汽車規(guī)模化增長帶來的井噴式充電需求將對電網(wǎng)產(chǎn)生較大影響。電動汽車充電負荷較常規(guī)負荷來說，具有時空隨機性強的特點，伴隨電動汽車及其充電網(wǎng)絡滲透率的提高，大規(guī)模電動汽車的充電負荷將成為電網(wǎng)運行中不可忽視的影響因素。
一是加重電網(wǎng)高峰壓力，拉大峰谷差，帶來電網(wǎng)沖擊。從電網(wǎng)層面看，未來電動汽車龐大的充電量將對電網(wǎng)造成巨大沖擊，調(diào)控困難；
二是配電容量受限，老舊小區(qū)擴容難且電力擴容成本高。一臺630的變壓器，若采用7kW慢充，最多僅能支持90臺車（具體容量還需根據(jù)小區(qū)總體配電情況及公共樁的情況具體計算），無序充電將造成過負荷，一旦規(guī)模化之后情況將會更加嚴重；
三是電壓偏差和功率因數(shù)低，導致電能質(zhì)量受影響。假定單槍最大功率在180kW左右，受電弓或者未來的大功率液冷設備可以支持500kW以上的大功率充電，那么短時的沖擊會帶來突出的電網(wǎng)電壓問題、諧波問題等。
就電網(wǎng)的安全運行及保障電動汽車用戶的權益而言，有序充電可以通過控制電動汽車的充電時間和功率，幫助電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷，減輕電網(wǎng)在高峰時段的負荷壓力。避免因電動汽車無序充電導致的電網(wǎng)局部過載，提升電網(wǎng)的運行安全性和穩(wěn)定性。通過有序充電，可以在電網(wǎng)負荷較低的時段鼓勵充電，從而增加對風能、太陽能等可再生能源的消納。通過技術手段與市場策略，電動汽車用戶可以通過參與有序充電，在電價較低的時段充電，從而降低充電成本。
V2G與電網(wǎng)接口問題
首先是電動車用戶普遍關注的電池壽命問題。美國夏威夷自然能源研究所研究表明，在恒定功率下，V2G會顯著降低電池壽命至5年甚至以下。這直接影響電動車用戶對V2G的參與度。這也是最致命的問題，因為目前電動汽車的電池成本占比過高，客戶參與V2G的意愿會大打折扣。
其次，V2G充電樁作為車網(wǎng)互動的關鍵連接器，面臨高成本等制約。2020年4月，國家電網(wǎng)有限公司華北分部首次將車網(wǎng)互動（V2G）充電樁資源正式納入華北電力調(diào)峰輔助服務市場并正式結(jié)算。目前，國內(nèi)V2G充電樁已展現(xiàn)了參與電網(wǎng)輔助的能力，但是V2G充電樁本身的高成本及利用率是目前的問題。
再者，V2G商業(yè)模式仍在探索中。由國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布的《關于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》中提出，要優(yōu)化完善配套電價和市場機制，建立健全車網(wǎng)互動資源聚合參與需求側(cè)管理以及市場交易機制，探索各類充換電設施作為靈活性資源聚合參與現(xiàn)貨市場、綠證交易、碳交易的實施路徑。到2025年，車網(wǎng)互動技術標準體系初步建成，充電峰谷電價機制全面實施并持續(xù)優(yōu)化，市場機制建設取得重要進展。到2030年，車網(wǎng)互動技術標準體系基本建成，市場機制更加完善，實現(xiàn)規(guī)?；瘧谩?
商業(yè)模式?jīng)Q定了V2G能否真正實現(xiàn)。
還有，車網(wǎng)平衡尚難保證。我國龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)有助于V2G技術的推廣，但當前未成體系的零散電動汽車電源無序釋放將對電網(wǎng)帶來沖擊，智能性主動配網(wǎng)的適應性仍需提升。在電網(wǎng)端需將主配網(wǎng)與柔性負荷、分布式發(fā)電、分布式儲能等用戶側(cè)智能設備進行連接，建立面向用戶的智慧能源控制與服務體系，才能逐步實現(xiàn)設備與電網(wǎng)的良性互動，滿足削峰填谷、清潔能源消耗等電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求。
經(jīng)濟上的可行性
到2030年，中國電動汽車的日均調(diào)節(jié)能力為2653 GWh，這個數(shù)字是有序充電的5.9倍。這表明電動汽車通過V2G技術可以提供巨大的儲能潛力。
我們可以看到電動汽車通過V2G和有序充電技術，不僅在技術上可行，而且在經(jīng)濟上也具有顯著的潛力。隨著技術的進步和市場機制的完善，這些技術有望在未來電網(wǎng)中發(fā)揮更大的作用。
