“虚拟电厂”重新定义电动汽车 V2G将在“双碳”时代大展拳脚-北极星输配电网

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在当前复杂国际形势下，全球能源系统稳定性在持续下降，并放大了极端天气对能源安全的影响。作为水电第一大省，四川在今夏经历了最为严峻的“缺电考验”。如今，极端天气事件或不再“极端”，在遭遇类似的电力供需失衡状况时，除了被动按下“限电”暂停键，还有其他选择吗？

8月26日，深圳虚拟电厂管理中心举行揭牌仪式，这是国内首家虚拟电厂管理中心，值得注意的是，管理中心未来计划接入虚拟电厂集中管理的分布式能源中，也包括了V2G模式。

在这样的背景下，“V2G”作为电力系统重要的调节手段引发市场热议。

什么是V2G？

V2G全称为Vehicle-to-Grid，即电动汽车特有的储能功能与电网的双向互动，其核心思想就是利用大量电动汽车的储能装置作为电网和可再生能源的缓冲。纯电动车（BEV）与插电式混合动力汽车（PHEV）均可实现V2G。

目前，这一技术被普遍看作是电网调峰的有效手段之一。电动汽车可以作为可移动的储能装置，通过电动汽车用电低谷时段充电，用电高峰时段对电网反向放电，可构建动态有效的“新能源汽车+电网”能源体系，起到削峰填谷的调峰作用。

在“双碳目标”的大背景下，向着更多可再生能源过渡的需要重要考虑因素之一就是电力供需的稳定性，新能源比例越来越高，发电的不确定性及时空属性需要平衡。“间歇性”是大量发展可再生能源必须跨越的障碍。高比例间歇性可再生能源大量接入电网，为电力系统的安全稳定运行带来了巨大挑战。

发展储能是解决可再生能源电力供应安全和可持续问题的关键，通过车网互动的协调运行，电动汽车还可作为一种移动式、分布式的储能设施，提高电网运行效率和资源配置能力，提升清洁能源消纳能力。

此外，传统调峰方式的响应速度以秒计，而V2G调峰的响应速度可达毫秒级。在V2G双向充电技术运用下,可以达到减缓电网压力、节省充电成本、助力电网智能化转型等优势。并且，车主能够通过V2G向电网售电的方式获得额外收益。

政策利好V2G

今年9月26日，在国家发改委重大基础设施建设新闻发布会上，国家能源局规划司副司长宋雯表示，加大新型电力基础设施建设力度，其中包括：优化充电基础设施布局，推动新能源汽车与电力系统融合发展，鼓励开展有序充电、电动汽车向电网送电（V2G）等技术应用示范。

自2022年年初，中国就相继出台了V2G产业相关政策。

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V2G市场分析

中国是全球电动汽车最大市场，2021年全球纯电动汽车的销量达到650万辆，同比增长109%。其中中国大陆市场销售了320万辆，占全球电动汽车销量的一半。

截止到2022年6月，我国新能源汽车保有量已突破1000万辆。据专家预测，在2030年我国新能源汽车保有量将达到8500万辆，在2040年或将突破3亿辆。2040年，电动汽车年用电量增加2.68万亿千瓦时，占全社会用电量17%。日充电功率最高可达5.87亿千瓦。

从电网角度来看，随着电动汽车保有量的快速攀升,电动汽车的充电及放电时间是高度随机性的，如果不能进行统一协调控制及管理的话，将会对电网网损及电能稳定性产生巨大的影响。大规模电动汽车会使区域电网峰谷差由最大负荷的35%加剧至55%。“峰上加峰”的现象会更加严重，配电网运行的压力不断增加。

在不久前，小鹏汽车表示将正式发布S4超充桩，支持800V高压超充体系。此消息传出，800V高压超充解决补能焦虑瞬间成为热议话题。

事实上，不仅小鹏汽车，比亚迪、长城、广汽等车企也加快推出800V架构或规划。快充技术的高速发展，同时所带来的电动汽车快充充电电网瞬时供电压力将更进一步增加。

甚至在今年夏季，川渝限电的背景下，部分公用充电站暂停充电服务，部分四川电动汽车的车主陷入了充电难的困境中。出现了一桩难求排队充电更是“难上加难”的情况。

从用户的角度来看，在用电低谷时用较低的电价给汽车充电并储存电量，而在用电高峰期用较高的电价向电网输送电力，相当于“卖电”给电网，低谷和高峰期的电价差可以给车主带来一定的经济收益，从而进一步降低电动汽车车主的充电成本。

以8月份电网峰谷电价为例。根据北极星储能网统计，又到迎峰度夏时，多省开始执行尖峰电价、峰谷电价差也在进一步拉大。根据北极星储能网统计，8月最大峰谷电价差超过0.7元的有24省市，有17省份峰谷电价差增大，分别为：北京、甘肃、广东、贵州、河北、河南、江苏、辽宁、宁夏、青海、湖南、陕西、上海、四川、重庆、天津、广西。其中天津电价差最高为1.5元/kWh！

以下为各省峰谷电价差汇总，以及各省电网代理购电价格详表。

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若车主每日将其电动汽车中50kWh“反卖”给电网，天津电价差最高为1.5元/kWh计算，其每次最高可获利75元。

但是，电池包身为电动车最贵的部件，电池只要有充放，就会有损耗。

一般情况下，动力电池容量衰减超过20%，将成为退役电池，由于频繁充放电对动力电池容量衰减或产生影响。动力电池的寿命本身年限并不长，再加入V2G模式之后，会加速动力电池的老化和降解，从而影响电动汽车的性能。

从运营商角度来看，V2G充电桩设备成本较普通充电桩更高。系统设计和安全保障、电力交易市场仍待完善，电动汽车充放电控制装置需要满足电动汽车和电网的信息交互功能、交换能量、电网运行状态、电价信号、车辆信息、电池状态、费用等问题都亟待解决。

V2G是一项需要进行长期研究、规划和调整的系统工程。不仅涵盖了汽车工业和电力工业这两大现代社会的代表性业界。同时，因为其中涉及到大量的信息传递过程，同样也收到受到IT、互联网行业等等的高度关注。相信在未来随着V2G相关技术瓶颈的不断突破，V2G技术将会成为我国双碳目标下的能源转型的一个重要支点。

( 来源: 北极星输配电网作者: 姜江 )

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