Med den hurtige vækst på Kinas marked for nye energikøretøjer er anvendelsen af Vehicle-to-Grid (V2G)-teknologi blevet stadig vigtigere for opbygningen af nationale energistrategier og smarte net. V2G-teknologi omdanner elbiler til mobile energilagringsenheder og bruger tovejsladestationer til at realisere strømoverførsel fra køretøjet til nettet. Gennem denne teknologi kan elbiler levere strøm til nettet i perioder med høj belastning og oplade i perioder med lav belastning, hvilket hjælper med at afbalancere belastningen på nettet.
Den 4. januar 2024 udstedte den nationale udviklings- og reformkommission og andre afdelinger det første indenrigspolitiske dokument, der specifikt er rettet mod V2G-teknologi – "Implementeringsudtalelser om styrkelse af integrationen og interaktionen mellem nye energikøretøjer og elnet". Baseret på de tidligere "Vejledende udtalelser om yderligere opbygning af et højkvalitets ladeinfrastruktursystem" udstedt af Statsrådets generalkontor, præciserede implementeringsudtalelserne ikke kun definitionen af interaktiv teknologi mellem køretøjer og netværk, men fremsatte også specifikke mål og strategier og planlagde at bruge dem i Yangtze-floddeltaet, Pearl River Delta, Beijing-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan og Chongqing samt andre regioner med modne betingelser for at etablere demonstrationsprojekter.
Tidligere oplysninger viser, at der kun er omkring 1.000 ladepæle med V2G-funktioner i landet, og der er i øjeblikket 3,98 millioner ladepæle i landet, hvilket kun tegner sig for 0,025% af det samlede antal eksisterende ladepæle. Derudover er V2G-teknologien til interaktion mellem køretøjer og netværk også relativt moden, og anvendelsen og forskningen af denne teknologi er ikke ualmindelig internationalt. Som følge heraf er der stort rum for forbedring af V2G-teknologiens popularitet i byer.
Som et nationalt pilotprojekt for lavkulstofbyer fremmer Beijing brugen af vedvarende energi. Byens enorme nye energikøretøjer og ladeinfrastruktur har lagt grundlaget for anvendelsen af V2G-teknologi. Ved udgangen af 2022 har byen bygget mere end 280.000 ladestandere og 292 batteribyttestationer.
Under promoverings- og implementeringsprocessen står V2G-teknologien dog også over for en række udfordringer, primært relateret til den faktiske drift og opførelsen af den tilsvarende infrastruktur. Med Beijing som eksempel gennemførte forskere fra The Paper Research Institute for nylig en undersøgelse af byernes energi-, elektricitets- og ladestationsrelaterede industrier.
Tovejs ladepæle kræver høje initiale investeringsomkostninger
Forskere har lært, at hvis V2G-teknologi bliver populær i bymiljøer, kan det effektivt afhjælpe det nuværende problem med "svært at finde ladestandere" i byer. Kina er stadig i de tidlige stadier af anvendelsen af V2G-teknologi. Som den ansvarlige for et kraftværk påpegede, svarer V2G-teknologi i teorien til at tillade mobiltelefoner at oplade powerbanks, men den faktiske anvendelse kræver mere avanceret batteristyring og interaktion med nettet.
Forskere undersøgte ladepælevirksomheder i Beijing og fandt ud af, at de fleste ladepæle i Beijing i øjeblikket er envejsladepæle, der kun kan oplade køretøjer. For at fremme tovejsladepæle med V2G-funktioner står vi i øjeblikket over for flere praktiske udfordringer:
For det første står førsteklasses byer, såsom Beijing, over for mangel på jord. At bygge ladestationer med V2G-funktioner, uanset om det drejer sig om at lease eller købe jord, betyder langsigtede investeringer og høje omkostninger. Derudover er det svært at finde yderligere jord til rådighed.
For det andet vil det tage tid at omdanne eksisterende ladepæle. Investeringsomkostningerne ved at bygge ladepæle er relativt høje, inklusive omkostninger til udstyr, leje af plads og ledninger til tilslutning til elnettet. Disse investeringer tager normalt mindst 2-3 år at tjene sig ind. Hvis eftermontering er baseret på eksisterende ladepæle, kan virksomheder mangle tilstrækkelige incitamenter, før omkostningerne er blevet inddrevet.
Tidligere har medierne rapporteret, at populariseringen af V2G-teknologi i byerne i øjeblikket vil stå over for to store udfordringer: Den første er de høje indledende anlægsomkostninger. For det andet, hvis strømforsyningen til elbiler ikke er tilsluttet nettet i orden, kan det påvirke nettets stabilitet.
Teknologiudsigterne er optimistiske og har et stort potentiale på lang sigt.
Hvad betyder anvendelsen af V2G-teknologi for bilejere? Relevante undersøgelser viser, at energieffektiviteten af små sporvogne er omkring 6 km/kWh (dvs. at en kilowatt-time elektricitet kan køre 6 kilometer). Batterikapaciteten i små elbiler er generelt 60-80 kWh (60-80 kilowatt-timer elektricitet), og en elbil kan oplade omkring 80 kilowatt-timer elektricitet. Køretøjets energiforbrug inkluderer dog også aircondition osv. Sammenlignet med den ideelle tilstand vil køreafstanden blive reduceret.
Den ansvarlige for det førnævnte ladestationsfirma er optimistisk omkring V2G-teknologien. Han påpegede, at et nyt energikøretøj kan lagre 80 kilowatt-timer elektricitet, når det er fuldt opladet, og kan levere 50 kilowatt-timer elektricitet til nettet hver gang. Beregnet ud fra de opladningspriser for elektricitet, som forskere så på den underjordiske parkeringsplads i et indkøbscenter på East Fourth Ring Road i Beijing, er opladningsprisen uden for myldretiden 1,1 yuan/kWh (opladningspriserne er lavere i forstæderne), og opladningsprisen i myldretiden er 2,1 yuan/kWh. Hvis man antager, at bilejeren oplader uden for myldretiden hver dag og leverer strøm til nettet i myldretiden, kan bilejeren baseret på de nuværende priser opnå en fortjeneste på mindst 50 yuan om dagen. "Med mulige prisjusteringer fra elnettet, såsom implementering af markedspriser i myldretiden, kan indtægterne fra køretøjer, der leverer strøm til ladestationerne, stige yderligere."
Den ansvarlige for det førnævnte kraftværk påpegede, at der gennem V2G-teknologi skal tages højde for batteritabsomkostninger, når elbiler sender strøm til nettet. Relevante rapporter viser, at omkostningerne ved et 60 kWh batteri er cirka 7.680 USD (svarende til cirka 55.000 RMB).
For ladestationsvirksomheder vil markedets efterspørgsel efter V2G-teknologi også vokse i takt med at antallet af nye energibiler fortsætter med at stige. Når elbiler overfører strøm til nettet via ladestationer, kan ladestationsvirksomhederne opkræve et vist "platformservicegebyr". Derudover investerer og driver virksomheder i mange byer i Kina ladestationer, og regeringen vil yde tilsvarende tilskud.
Indenlandske byer promoverer gradvist V2G-applikationer. I juli 2023 blev Zhoushan Citys første V2G-ladedemonstrationsstation officielt taget i brug, og den første ordre på en transaktion i parken i Zhejiang-provinsen blev gennemført med succes. Den 9. januar 2024 annoncerede NIO, at deres første parti på 10 V2G-ladestationer i Shanghai officielt var taget i brug.
Cui Dongshu, generalsekretær for National Passenger Car Market Information Joint Association, er optimistisk omkring potentialet i V2G-teknologi. Han fortalte forskere, at med fremskridt inden for batteriteknologi kan batteriets levetid øges til 3.000 gange eller mere, hvilket svarer til omkring 10 års brug. Dette er ekstremt vigtigt i anvendelsesscenarier, hvor elbiler ofte oplades og aflades.
Udenlandske forskere har gjort lignende resultater. Australiens ACT afsluttede for nylig et toårigt V2G-teknologiforskningsprojekt kaldet "Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)". Det viser, at med den omfattende teknologiske udvikling forventes V2G-opladningsomkostningerne at blive reduceret betydeligt. Det betyder, at i det lange løb, i takt med at omkostningerne ved ladefaciliteter falder, vil prisen på elbiler også falde, hvilket reducerer de langsigtede forbrugsomkostninger. Resultaterne kan også være særligt gavnlige for at afbalancere inputtet af vedvarende energi til nettet i spidsbelastningsperioder.
Det kræver samarbejde fra elnettet og en markedsorienteret løsning.
På det tekniske niveau vil processen med elbilers tilbagekobling til elnettet øge kompleksiteten af den samlede drift.
Xi Guofu, direktør for Industrial Development Department of State Grid Corporation of China, sagde engang, at opladning af nye energibiler involverer "høj belastning og lavt strømforbrug". De fleste ejere af nye energibiler er vant til at oplade mellem kl. 19:00 og 23:00, hvilket falder sammen med spidsbelastningen af boligernes elforbrug. Så højt som 85 %, hvilket intensiverer spidsbelastningen og har en større indflydelse på distributionsnetværket.
Fra et praktisk perspektiv kræves der en transformer, når elbiler sender elektrisk energi tilbage til nettet, for at justere spændingen og sikre kompatibilitet med nettet. Det betyder, at elbilens afladningsproces skal matche transformerteknologien i elnettet. Specifikt involverer transmissionen af strøm fra ladesøjlen til sporvognen transmission af elektrisk energi fra højere spænding til lavere spænding, mens transmissionen af strøm fra sporvognen til ladesøjlen (og dermed til nettet) kræver en stigning fra en lavere spænding til en højere spænding. Teknologisk er det mere komplekst og involverer spændingsomdannelse og sikring af stabiliteten af den elektriske energi og overholdelse af netstandarder.
Den ansvarlige for det førnævnte kraftværk påpegede, at elnettet skal udføre præcis energistyring til opladnings- og afladningsprocesserne for flere elbiler, hvilket ikke kun er en teknisk udfordring, men også involverer justering af nettets driftsstrategi.
Han sagde: "For eksempel er de eksisterende elnetledninger nogle steder ikke tykke nok til at understøtte et stort antal ladepæle. Dette svarer til vandrørssystemet. Hovedrøret kan ikke forsyne alle grenrør med nok vand og skal omlægges. Dette kræver en masse omledningsføring. Høje anlægsomkostninger." Selv hvis der installeres ladepæle et sted, fungerer de muligvis ikke korrekt på grund af problemer med nettets kapacitet.
Tilsvarende tilpasningsarbejde skal fremskyndes. For eksempel er effekten af langsomt opladede ladepæle normalt 7 kilowatt (7 kW), mens den samlede effekt af husholdningsapparater i en gennemsnitlig husstand er omkring 3 kilowatt (3 kW). Hvis en eller to ladepæle tilsluttes, kan belastningen belastes fuldt ud, og selvom strømmen bruges uden for spidsbelastningsperioder, kan elnettet gøres mere stabilt. Men hvis et stort antal ladepæle tilsluttes, og strømmen bruges i spidsbelastningsperioder, kan nettets belastningskapacitet overskrides.
Den ansvarlige for det førnævnte kraftværk udtalte, at med udsigten til distribueret energi kan elmarkedsføring undersøges for at løse problemet med at fremme opladning og afladning af nye energikøretøjer til elnettet i fremtiden. I øjeblikket sælges elektrisk energi af elproduktionsselskaber til elnetselskaber, som derefter distribuerer den til brugere og virksomheder. Flerniveaucirkulation øger de samlede strømforsyningsomkostninger. Hvis brugere og virksomheder kan købe elektricitet direkte fra elproduktionsselskaber, vil det forenkle strømforsyningskæden. "Direkte køb kan reducere mellemled og dermed reducere driftsomkostningerne for elektricitet. Det kan også tilskynde ladestationsselskaber til at deltage mere aktivt i strømforsyningen og reguleringen af elnettet, hvilket er af stor betydning for en effektiv drift af elmarkedet og fremme af teknologi til sammenkobling af køretøjer og elnet."
Qin Jianze, direktør for Energy Service Center (Load Control Center) hos State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., foreslog, at ved at udnytte funktionerne og fordelene ved Internet of Vehicles-platformen kan sociale opladningsbunker til aktiver forbindes til Internet of Vehicles-platformen for at forenkle de sociale operatørers drift. Opbyg tærsklen, reducer investeringsomkostningerne, opnå win-win-samarbejde med Internet of Vehicles-platformen og opbyg et bæredygtigt industrielt økosystem.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Opslagstidspunkt: 10. feb. 2024
