中國儲能網訊:“深圳年初有80萬輛新能源車,年底到100萬輛,明年可能150萬輛。但到今年底100萬輛時,充電就會遇到困難,因為電網里沒這么多電,天氣稍微一熱的時候,居民家里都用空調的時候,可能就得先把充電站的電停掉?!痹诮张e行的2023“烏鎮(zhèn)咖薈·汽車夜話”論壇上,特來電董事長于德翔說道,單純建設充電樁是一個錯誤的技術路線。
此前,國家電網有限公司產業(yè)發(fā)展部主任奚國富也曾表示,新能源汽車充電具有“負荷高、電量小”的特點,多數(shù)新能源汽車車主習慣集中在19時~23時充電,與居民用電負荷高峰期重合度高達85%,加劇了電力負荷的尖峰化,對配電網帶來較大沖擊。
隨著新能源汽車保有量的持續(xù)提升,特來電、星星充電等充電運營商以及蔚來、理想、大眾等車企均加大了充電樁、換電站的建設速度,以滿足新能源汽車用戶的補能需求。中國電動汽車充電基礎設施促進聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年10月,全國充電基礎設施累計數(shù)量為795.4萬臺,同比增加68.9%;樁車增量比為1:2.7,能夠基本滿足新能源汽車的快速發(fā)展。
寧德時代、理想、小鵬、華為等新能源汽車產業(yè)鏈上下游公司接連使用800V電氣架構、4C電池、超級快充樁等技術,縮短用戶充電時間,進一步緩解新能源汽車的補能焦慮。
但隨著電動車及補能設施保有量的持續(xù)提升,以及超快充技術的應用,電動車補能對電網產生了較大的挑戰(zhàn)。
“現(xiàn)在平均500戶小區(qū),小區(qū)最大的功率容量是1000kW。在小區(qū)里建一個500kW的快充樁,小區(qū)一半能源需要分配給一臺車用?!庇诘孪枵J為,隨著大規(guī)模電動汽車的發(fā)展,簡單的快充和無序充電將對電網帶來巨大的威脅。
電網主要由輸電網和配電網組成,輸電網主要負責運輸電力,配電網則從輸電網的某個點連接到變壓器,然后變壓器下面再接大大小小的開關,然后分配到各個用電的地方。對于配電網來說,電動汽車是一個巨大的終端負載,大量電動車的無序、集中充電,將對配電網帶來極大的沖擊。
此外,特來電的數(shù)據(jù)顯示,由于生產、生活用電的周期性,電網資產的平均利用率僅為40%~50%;在用電高峰期,電網并無富余電力使用,今年夏季已有多地被迫采取限電措施,其中充電站、換電站的運營受到了較大影響;而夜間和低谷時,電力富余量達到了60%。
針對這一問題,近期已有多家新能源產業(yè)鏈企業(yè)推出了有序充電、V2G(Vehicle to grid,電動車到電網)、虛擬電廠、光儲充一體等技術和概念,以期緩解新能源汽車補能需求提升和電網之間的沖突。
于德翔認為,新能源汽車補能必須進化到“充電網”時代,才能緩解電力供應的矛盾。充電網整合了數(shù)據(jù)網、能源網、物聯(lián)網、設備網,通過有序充電、微電網、光伏、移動儲能、梯次儲能、調峰調頻、車網互動、虛擬電廠和碳交易,把整個電動汽車和應用場景全部融合到一起,變成了一個能源載體。
簡單來說,水電,風力、光伏等清潔能源由于受季節(jié)、天氣影響較大,普遍存在波動性大、可預測性差的問題,需要有計劃的調頻、調峰來幫助電網克服發(fā)電、用電的不平衡,充電站、換電站等作為儲能設備,能夠吸納光電、風電等不穩(wěn)定電力來源,并在電網的調度下進行放電,參與電網調節(jié);隨著我國電動車保有量的日益擴大,車載動力電池儲能容量不斷增多,在傳統(tǒng)調峰措施之外,通過V2G技術,使電動車變成移動儲能單元,參與電網互動,以達到削峰填谷、促進清潔能源消納的目的。
今年夏天,在合肥供電公司統(tǒng)一調度控制下,15座蔚來換電站參與了合肥市“虛擬電廠”的電網調峰。不影響用戶正常換電使用的同時,換電站五天內累計調整電力負荷8兆瓦時,相當于為3000余戶普通居民家庭“省出”了實時用電量。
對于用戶來說,充電設備以及電動車與電網互動能夠進一步降低車輛的使用費用。通過智能控制,換電站、光儲充一體站等能夠實現(xiàn)峰時放電、谷時補電,降低電費的同時,還有望通過反向補充電網產生一定的收入;V2G技術則能幫助電動車將電量“反賣”給電網。
2022年8月,特斯拉加州的2342個Powerwall用戶參與了虛擬電網的互動,共計輸出約16GWh電力,輸入電網的價格是2美元/kWh。
“如果2030年新能源汽車保有量達到1億輛,每輛車拿出10kWh來參與電網的互動,儲能就有1000GWh;此外,到2030年,1000萬塊動力電池退役轉為儲能電池,以一塊電池40kWh計算,就有400GWh,加在一起就有1400GWh。”于德翔說道,大規(guī)模電動汽車的發(fā)展和梯次電池的利用,就能夠幫助電網實現(xiàn)儲能。



