作者 |?邱鍇俊

編輯?|?邱鍇俊

電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)越多，充換電需求也越來(lái)越大。這些日益累積、瞬時(shí)用電量大的“麻煩”，對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在是癬疥之疾，但日后可能是心腹大患。（參見(jiàn)：電網(wǎng)難以承受的充電之輕）

(資料圖片僅供參考)

然而，禍兮福所倚，福兮禍所伏。電動(dòng)汽車(chē)廣泛普及之后，可能不會(huì)是電網(wǎng)的麻煩，反而是福音——電網(wǎng)所需的調(diào)控儲(chǔ)能需求，利用電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池來(lái)做，可能就足矣。

樂(lè)觀者，如特銳德、特來(lái)電的董事長(zhǎng)于德翔：到了2030年，以電動(dòng)汽車(chē)和梯次電池為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能，就達(dá)到1320GW，按照電網(wǎng)的調(diào)峰需要的話，連一半都用不了。

謹(jǐn)慎者，如國(guó)家發(fā)改委能源研究所主任趙勇強(qiáng)：2030年有一億輛電動(dòng)汽車(chē)存量，如何用好巨量的電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能資源，是我們很重要的一個(gè)課題。用不好，對(duì)電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的沖擊；用得好，它就是一個(gè)海量資源。

無(wú)論樂(lè)觀者還是謹(jǐn)慎者，都看到了這樣一種可能：電網(wǎng)在滿足電動(dòng)汽車(chē)充電需求的同時(shí)，利用電動(dòng)汽車(chē)的電池做儲(chǔ)能，能夠平抑電網(wǎng)的峰谷需求。

6月17日，2023年度“節(jié)能服務(wù)進(jìn)企業(yè)”暨工業(yè)綠色微電網(wǎng)交流研討會(huì)在山東青島特來(lái)電總部召開(kāi)。《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》在會(huì)上，看到了電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)擺脫相愛(ài)相殺，走向琴瑟和鳴的可能。

01

電網(wǎng)之變

碳達(dá)峰、碳中和的承諾，給電網(wǎng)帶來(lái)巨變。

根據(jù)趙勇強(qiáng)的研究，2060年要實(shí)現(xiàn)碳中和，中國(guó)能源90%是電力加上氫能，加上可再生能源直接供熱，這樣才能實(shí)現(xiàn)全社會(huì)近零碳排放。具體到電力，可再生能源加上核電，就是非化石能源占比達(dá)到90%以上，甚至更高，才能實(shí)現(xiàn)碳中和。

可再生能源發(fā)電，將成為未來(lái)主流，但也對(duì)電網(wǎng)形成了挑戰(zhàn)。

“風(fēng)電光伏是波動(dòng)性的?！壁w勇強(qiáng)說(shuō)，提高系統(tǒng)靈活性是未來(lái)新型電力系統(tǒng)/能源體系的核心任務(wù)……未來(lái)幾十年，從當(dāng)前煤電為主提供靈活性，到中遠(yuǎn)期以?xún)?chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)、電解質(zhì)制氫，提供靈活資源的轉(zhuǎn)變，這樣才能構(gòu)成一個(gè)新型電力系統(tǒng)。

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)劉永東也表示，不僅今后發(fā)電端“看天吃飯”，另一方面在用戶端，負(fù)荷特性也開(kāi)始了“看天吃飯”：夏天天一熱，負(fù)荷就會(huì)陡升，冬天一旦冷，負(fù)荷也會(huì)陡升?！?strong>所以說(shuō)整個(gè)電力系統(tǒng)來(lái)講，需要一個(gè)大量的靈活性資源，越往2030/2060以后走，我們靈活性資源的作用或者地位越來(lái)越顯現(xiàn)?！?/p>

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)劉永東

于德翔也表示，新能源發(fā)電意味著必須要配很多的儲(chǔ)能。但單純配上儲(chǔ)能的商業(yè)模式，成本太大了。

有沒(méi)有更好的辦法？

恰逢電網(wǎng)之變，汽車(chē)界也在進(jìn)行一場(chǎng)電動(dòng)之變。

02

電動(dòng)之變

中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展速度，超出了絕大多數(shù)人的預(yù)期。而人們新近的預(yù)測(cè)，就變得積極了很多。很多人預(yù)測(cè)，2025年電動(dòng)汽車(chē)滲透率將突破50%；2030年將突破80%。

和趙勇強(qiáng)一樣，于德翔也認(rèn)同，2030年，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)存量將達(dá)到1億輛。如果按1輛車(chē)搭載60度電池計(jì)算，總動(dòng)力電池裝車(chē)量就有6000Gwh。

于德翔做了一番測(cè)算：“如果一個(gè)車(chē)能放出10度電，相當(dāng)于1000GW的儲(chǔ)能。1000GW是多少？……按照2030年裝機(jī)達(dá)到12億，實(shí)際上按照一半去配儲(chǔ)能，也才配到600GW。當(dāng)真正有1億臺(tái)車(chē)連接到電網(wǎng)上，基本上儲(chǔ)能的資源就足夠了。”

特銳德、特來(lái)電董事長(zhǎng)于德翔

于德翔還說(shuō)，有一塊更好的資源是梯次電池，到2030年，大概退役下來(lái)一千萬(wàn)塊，一塊40度電，有80%參與，就是320GW?！暗搅?030年，我們以連接到電網(wǎng)的電動(dòng)汽車(chē)和梯次電池為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能，就達(dá)到1320GW，實(shí)際按照電網(wǎng)的調(diào)峰需要的話，連一半都用不了，最多用1/3?！?/p>

他還強(qiáng)調(diào)，碳中和的核心是“儲(chǔ)能”，而儲(chǔ)能的核心不是技術(shù)，而是成本。利用電動(dòng)汽車(chē)做儲(chǔ)能，邊際成本幾乎為0。而梯次電池，成本為0.2元/度。“5年以后（儲(chǔ)能的）成本的問(wèn)題，我們就把它解決了。也就是（電動(dòng)汽車(chē)）連接到大電網(wǎng)上，構(gòu)建了這樣新型的電力系統(tǒng)?！?/p>

電動(dòng)汽車(chē)用于儲(chǔ)能，有無(wú)可能性？

劉永東介紹，電動(dòng)汽車(chē)使用的自然屬性，適用于電網(wǎng)的儲(chǔ)能需求。

“我們電動(dòng)汽車(chē)的電池實(shí)際上80%的時(shí)間，甚至90%的時(shí)間是停止使用的，這里面電池的資源就被電力系統(tǒng)的人看中了，大部分資源可以參與電力系統(tǒng)的這樣一個(gè)響應(yīng)?！眲⒂罇|說(shuō)。“同時(shí)我們的車(chē)主在購(gòu)車(chē)的時(shí)候，把電池成本已經(jīng)覆蓋住了?！?/p>

另外，于德翔還認(rèn)為，電動(dòng)汽車(chē)的電池在全生命周期里面，壽命是用不完的?！霸谲?chē)全生命周期結(jié)束的時(shí)候，（電池）大概有兩千次（循環(huán)）是沒(méi)用的，那為什么我們不能拿來(lái)做儲(chǔ)能呢？”

他還描繪了一個(gè)場(chǎng)景：“車(chē)一天24個(gè)小時(shí)最多開(kāi)2個(gè)小時(shí)，那20個(gè)小時(shí)到22個(gè)小時(shí)要么停到單位，要么停到家里面，停到家里的電價(jià)比較低……如果在家里充上一個(gè)充電樁，把便宜的電充上，到單位價(jià)格高的時(shí)候能不能放出來(lái)呢？這完全可以?！?/p>

從遠(yuǎn)景看，電動(dòng)汽車(chē)參與電網(wǎng)儲(chǔ)能益處很大。是否可以馬上大規(guī)模實(shí)施了呢？

03

諸多挑戰(zhàn)

劉永東認(rèn)為，車(chē)網(wǎng)互動(dòng)當(dāng)前還存在很多的挑戰(zhàn)。

其一，是電動(dòng)汽車(chē)電池的壽命和性能的挑戰(zhàn)?！?strong>車(chē)的保養(yǎng)條件是8年或者10萬(wàn)公里，那是建立在用于電動(dòng)汽車(chē)行駛上的，假設(shè)你還要放電，那電池的壽命夠不夠？車(chē)企會(huì)不會(huì)按照原有的質(zhì)保來(lái)承諾？”他說(shuō)，電池的技術(shù)可能需要更好地發(fā)展，來(lái)解決老百姓的擔(dān)憂。

其二，對(duì)于充放電設(shè)施，挑戰(zhàn)也是巨大的，包括相關(guān)的技術(shù)路線，“我們是走交流還是走直流，我們的計(jì)量，我們的保護(hù)等等，都要有一個(gè)根本性的改變?！?/p>

其三，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)講也面臨很大的挑戰(zhàn)，“我們充電身份的認(rèn)證如何確定，車(chē)主可能把車(chē)借給別人了，放電資源的歸屬權(quán)是歸誰(shuí)的？”這需要背后一系列的身份認(rèn)證體系，包括整個(gè)互聯(lián)互通相關(guān)的技術(shù)路線的確定。

其四，“我們認(rèn)為最大的挑戰(zhàn)還是來(lái)自于配電網(wǎng)，配電網(wǎng)系統(tǒng)能否適應(yīng)帶有充放功能的挑戰(zhàn)？”

其五，車(chē)電互動(dòng)的場(chǎng)景之一是參與電力市場(chǎng)的交易。電動(dòng)汽車(chē)是聚合商中一種可用資源之一。但是，“電力市場(chǎng)改革的進(jìn)程還是比較緩慢的，在這個(gè)過(guò)程中，電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商參與電力市場(chǎng)還有很大的技術(shù)門(mén)檻和準(zhǔn)入門(mén)檻?！?/p>

其六，還需要政策提供寬松的條件。

其七，車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)剛剛開(kāi)始關(guān)注，包括中電聯(lián)也正在布置、正在探索車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)體系如何架構(gòu)，如何來(lái)推動(dòng)。

趙勇強(qiáng)在評(píng)價(jià)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的進(jìn)展時(shí)也表示，“現(xiàn)在車(chē)網(wǎng)互動(dòng)從研究轉(zhuǎn)向試點(diǎn)示范，再轉(zhuǎn)向電網(wǎng)企業(yè)各方面共同參與的一個(gè)規(guī)?；茝V應(yīng)用。當(dāng)然了，對(duì)電力系統(tǒng)的要求也是非常高的，車(chē)、樁、網(wǎng)、調(diào)各方面的配合，保證安全，讓各市場(chǎng)主體參與進(jìn)來(lái)，解除他們的顧慮，需要做很多很多的工作，潛力非常巨大?！?/p>

04

微電網(wǎng)先行

在大電網(wǎng)的去碳化、柔性化、智能化中，微電網(wǎng)也逐漸成為電力行業(yè)的熱點(diǎn)話題。

所謂微電網(wǎng)，就是一個(gè)小的供電系統(tǒng)，一般在相對(duì)封閉、獨(dú)立的園區(qū)、廠區(qū)等場(chǎng)所。劉永東總結(jié)了微型、清潔、自治和友好四個(gè)特點(diǎn)。

劉永東認(rèn)為，在車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的過(guò)程中，需要有多個(gè)階段逐級(jí)發(fā)展。當(dāng)前大家熱議的V2G（電動(dòng)汽車(chē)向電網(wǎng)放電）只是選項(xiàng)和過(guò)程之一。

“在向V2G技術(shù)演進(jìn)過(guò)程中，我認(rèn)為當(dāng)前有序充電和工業(yè)微電網(wǎng)是目前具備條件可以廣泛推廣的。”劉永東說(shuō)。

對(duì)于大電網(wǎng)而言，如何消納來(lái)自電動(dòng)汽車(chē)的放電還不明晰。但是，微電網(wǎng)可以解決充電和放電問(wèn)題?！疤貏e是現(xiàn)階段，放電功能可以在微電網(wǎng)得到這樣一個(gè)推廣”。另外，微電網(wǎng)一般都有儲(chǔ)能需求，電動(dòng)汽車(chē)的電池可以變成微電網(wǎng)保持電力系統(tǒng)平衡非常重要的儲(chǔ)能資源。

另外，劉永東認(rèn)為，有序充電也是解決容量不夠的情況下，能夠更多為電動(dòng)汽車(chē)提供充電服務(wù)的方案。

對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)如何實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的車(chē)網(wǎng)互動(dòng)，于德翔說(shuō)，“只有采用微電網(wǎng)+充電網(wǎng)才能保證電網(wǎng)自身的安全?！?/p>

特來(lái)電帶光伏發(fā)電和儲(chǔ)能的微電網(wǎng)充電站

有別于簡(jiǎn)單建設(shè)充電樁的做法，充電網(wǎng)是特來(lái)電一直在推行的理念。

于德翔舉了深圳的例子：“深圳有80萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)，今年年底會(huì)超過(guò)100萬(wàn)輛，但是深圳電網(wǎng)里的電，尤其夏天的時(shí)候，在高峰期的時(shí)候已經(jīng)沒(méi)有富余電了。電網(wǎng)里沒(méi)電充什么呀？那我就多建充電樁，深圳那個(gè)地方又小，相當(dāng)于青島面積的1/6，也沒(méi)有地方裝了，所以整個(gè)這條路線按簡(jiǎn)單充電樁簡(jiǎn)單的疊加是錯(cuò)的?！?/p>

于德翔說(shuō)，城市需要重新構(gòu)建充電基礎(chǔ)設(shè)施供電網(wǎng)絡(luò)，形成充電網(wǎng)，根據(jù)客戶不同的需要，按照充電的時(shí)間、充電的功率，在時(shí)間和空間上重新做布局?！巴ㄟ^(guò)這樣一個(gè)布局，我們會(huì)保證70%的車(chē)基本上在電網(wǎng)的低谷期、低峰期、低價(jià)期充電，用戶不會(huì)和工業(yè)爭(zhēng)負(fù)荷?！?/p>

充電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，是將一個(gè)區(qū)域里充電設(shè)施連接成一個(gè)簡(jiǎn)單的物理化網(wǎng)絡(luò)，連接到變壓器，統(tǒng)籌總體充電需求，并與其他用電需求協(xié)作。本質(zhì)上，充電網(wǎng)就是電動(dòng)汽車(chē)的有序充電和放電。

特來(lái)電目前還在充電網(wǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建微電網(wǎng)。于德翔介紹，充電場(chǎng)站加裝光伏之后，“光伏發(fā)電的直流電先不上網(wǎng)，直接進(jìn)入電動(dòng)汽車(chē)?yán)?，新能源?chē)充新能源電，這樣構(gòu)建了一個(gè)小型微電網(wǎng)?！?/p>

特來(lái)電嘗試將其做成標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，“目前特來(lái)電推動(dòng)的小型微電網(wǎng)單個(gè)就是光伏60千瓦，電動(dòng)汽車(chē)的充放電20個(gè)車(chē)位，同時(shí)加上一個(gè)梯次電池?！?/p>

“我們把它做成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的微電網(wǎng)體系，就可復(fù)制和推廣，同時(shí)有了非常好的商業(yè)模式。通過(guò)這樣的商業(yè)模式，一定能實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)充新能源電，讓尾氣和霧霾遠(yuǎn)離人類(lèi)?！庇诘孪枵f(shuō)。

“電動(dòng)汽車(chē)充電和放電，需要一個(gè)量的聚集才會(huì)取得作用……也許四五千萬(wàn)甚至一億輛以后，對(duì)電網(wǎng)來(lái)講，這個(gè)資源才會(huì)顯得比較重要?！眲⒂罇|說(shuō)。

從這個(gè)意義上，電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)期盼，電動(dòng)汽車(chē)要再快點(diǎn)普及才好。

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