Με την ταχεία ανάπτυξη της αγοράς νέων ενεργειακών οχημάτων της Κίνας, η εφαρμογή της τεχνολογίας Vehicle-to-Grid (V2G) γίνεται όλο και πιο σημαντική για την κατασκευή εθνικών ενεργειακών στρατηγικών και έξυπνων δικτύων. Η τεχνολογία V2G μετατρέπει τα ηλεκτρικά οχήματα σε κινητές μονάδες αποθήκευσης ενέργειας και χρησιμοποιεί πασσάλους φόρτισης διπλής κατεύθυνσης για να πραγματοποιήσει τη μετάδοση ισχύος από το όχημα στο δίκτυο. Μέσω αυτής της τεχνολογίας, τα ηλεκτρικά οχήματα μπορούν να παρέχουν ισχύ στο δίκτυο σε περιόδους υψηλού φορτίου και να φορτίζουν σε περιόδους χαμηλού φορτίου, συμβάλλοντας στην εξισορρόπηση του φορτίου στο δίκτυο.
Στις 4 Ιανουαρίου 2024, η Εθνική Επιτροπή Ανάπτυξης και Μεταρρυθμίσεων και άλλα τμήματα εξέδωσαν το πρώτο έγγραφο εσωτερικής πολιτικής που στοχεύει ειδικά την τεχνολογία V2G – «Γνωμοδοτήσεις Εφαρμογής για την Ενίσχυση της Ενοποίησης και της Αλληλεπίδρασης Νέων Ενεργειακών Οχημάτων και Δικτύων Ηλεκτρικής Ενέργειας». Με βάση τις προηγούμενες «Καθοδηγητικές γνωμοδοτήσεις για την περαιτέρω οικοδόμηση ενός συστήματος υποδομής φόρτισης υψηλής ποιότητας» που εκδόθηκαν από το Γενικό Γραφείο του Συμβουλίου της Επικρατείας, οι γνωμοδοτήσεις εφαρμογής όχι μόνο διευκρίνιζαν τον ορισμό της διαδραστικής τεχνολογίας οχήματος-δικτύου, αλλά πρότειναν και συγκεκριμένους στόχους και στρατηγικές και σχεδιάστηκε να τις χρησιμοποιήσει στο Δέλτα του ποταμού Yangtze, στο Δέλτα του ποταμού Pearl, Πεκίνο-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan και Chongqing και άλλες περιοχές με ώριμες συνθήκες για τη δημιουργία έργων επίδειξης.
Προηγούμενες πληροφορίες δείχνουν ότι υπάρχουν μόνο περίπου 1.000 σωροί φόρτισης με λειτουργίες V2G στη χώρα και σήμερα υπάρχουν 3,98 εκατομμύρια σωροί φόρτισης στη χώρα, αντιπροσωπεύοντας μόνο το 0,025% του συνολικού αριθμού των υπαρχόντων πασσάλων φόρτισης. Επιπλέον, η τεχνολογία V2G για την αλληλεπίδραση οχήματος-δικτύου είναι επίσης σχετικά ώριμη και η εφαρμογή και η έρευνα αυτής της τεχνολογίας δεν είναι ασυνήθιστες διεθνώς. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει μεγάλο περιθώριο βελτίωσης στη δημοτικότητα της τεχνολογίας V2G στις πόλεις.
Ως εθνικός πιλότος πόλεων χαμηλών εκπομπών άνθρακα, το Πεκίνο προωθεί τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα τεράστια νέα ενεργειακά οχήματα και η υποδομή φόρτισης της πόλης έθεσαν τα θεμέλια για την εφαρμογή της τεχνολογίας V2G. Μέχρι το τέλος του 2022, η πόλη έχει κατασκευάσει περισσότερους από 280.000 πασσάλους φόρτισης και 292 σταθμούς ανταλλαγής μπαταριών.
Ωστόσο, κατά τη διαδικασία προώθησης και υλοποίησης, η τεχνολογία V2G αντιμετωπίζει και μια σειρά από προκλήσεις, που σχετίζονται κυρίως με τη σκοπιμότητα της πραγματικής λειτουργίας και την κατασκευή αντίστοιχων υποδομών. Λαμβάνοντας ως δείγμα το Πεκίνο, ερευνητές από το The Paper Research Institute διεξήγαγαν πρόσφατα μια έρευνα για τις βιομηχανίες που σχετίζονται με την αστική ενέργεια, την ηλεκτρική ενέργεια και τη φόρτιση.
Οι σωροί φόρτισης διπλής κατεύθυνσης απαιτούν υψηλό αρχικό κόστος επένδυσης
Οι ερευνητές έμαθαν ότι εάν η τεχνολογία V2G διαδοθεί σε αστικά περιβάλλοντα, μπορεί να αμβλύνει αποτελεσματικά το τρέχον πρόβλημα των «δύσκολων πασσάλων φόρτισης» στις πόλεις. Η Κίνα βρίσκεται ακόμα στα αρχικά στάδια εφαρμογής της τεχνολογίας V2G. Όπως τόνισε ο υπεύθυνος ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, θεωρητικά, η τεχνολογία V2G είναι παρόμοια με το να επιτρέπει στα κινητά τηλέφωνα να φορτίζουν power banks, αλλά η πραγματική εφαρμογή της απαιτεί πιο προηγμένη διαχείριση μπαταρίας και αλληλεπίδραση με το δίκτυο.
Οι ερευνητές ερεύνησαν εταιρείες πασσάλων φόρτισης στο Πεκίνο και έμαθαν ότι επί του παρόντος, οι περισσότεροι από τους σωρούς φόρτισης στο Πεκίνο είναι μονόδρομοι σωροί φόρτισης που μπορούν να φορτίσουν μόνο οχήματα. Για την προώθηση πασσάλων αμφίδρομης φόρτισης με λειτουργίες V2G, αντιμετωπίζουμε επί του παρόντος αρκετές πρακτικές προκλήσεις:
Πρώτον, οι πόλεις πρώτης βαθμίδας, όπως το Πεκίνο, αντιμετωπίζουν έλλειψη γης. Η κατασκευή σταθμών φόρτισης με λειτουργίες V2G, είτε πρόκειται για μίσθωση είτε για αγορά γης, σημαίνει μακροπρόθεσμη επένδυση και υψηλό κόστος. Επιπλέον, είναι δύσκολο να βρείτε επιπλέον διαθέσιμη γη.
Δεύτερον, θα χρειαστεί χρόνος για να μεταμορφωθούν οι υπάρχοντες σωροί φόρτισης. Το επενδυτικό κόστος της κατασκευής πασσάλων φόρτισης είναι σχετικά υψηλό, συμπεριλαμβανομένου του κόστους εξοπλισμού, ενοικίασης χώρου και καλωδίωσης για τη σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτές οι επενδύσεις χρειάζονται συνήθως τουλάχιστον 2-3 χρόνια για να αποκατασταθούν. Εάν η μετασκευή βασίζεται σε υπάρχοντες σωρούς φόρτισης, οι εταιρείες ενδέχεται να μην διαθέτουν επαρκή κίνητρα προτού ανακτηθούν οι δαπάνες.
Προηγουμένως, δημοσιεύματα των μέσων ενημέρωσης ανέφεραν ότι προς το παρόν, η διάδοση της τεχνολογίας V2G στις πόλεις θα αντιμετωπίσει δύο μεγάλες προκλήσεις: Η πρώτη είναι το υψηλό αρχικό κόστος κατασκευής. Δεύτερον, εάν η παροχή ρεύματος ηλεκτρικών οχημάτων συνδεθεί στο δίκτυο εκτός λειτουργίας, μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα του δικτύου.
Οι τεχνολογικές προοπτικές είναι αισιόδοξες και έχουν μεγάλες δυνατότητες μακροπρόθεσμα.
Τι σημαίνει η εφαρμογή της τεχνολογίας V2G για τους ιδιοκτήτες αυτοκινήτων; Σχετικές μελέτες δείχνουν ότι η ενεργειακή απόδοση των μικρών τραμ είναι περίπου 6 km/kWh (δηλαδή μια κιλοβατώρα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να τρέξει 6 χιλιόμετρα). Η χωρητικότητα της μπαταρίας των μικρών ηλεκτρικών οχημάτων είναι γενικά 60-80 kWh (60-80 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας) και ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο μπορεί να φορτίσει περίπου 80 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, η κατανάλωση ενέργειας του οχήματος περιλαμβάνει και κλιματισμό κ.λπ. Σε σύγκριση με την ιδανική κατάσταση, η απόσταση οδήγησης θα μειωθεί.
Ο υπεύθυνος της προαναφερθείσας εταιρείας πασσάλων φόρτισης είναι αισιόδοξος για την τεχνολογία V2G. Επισήμανε ότι ένα νέο ενεργειακό όχημα μπορεί να αποθηκεύσει 80 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας όταν είναι πλήρως φορτισμένο και μπορεί να μεταφέρει 50 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο κάθε φορά. Υπολογισμένη με βάση τις τιμές χρέωσης ηλεκτρικής ενέργειας που είδαν οι ερευνητές στον υπόγειο χώρο στάθμευσης ενός εμπορικού κέντρου στην East Fourth Ring Road, στο Πεκίνο, η τιμή φόρτισης κατά τις ώρες εκτός αιχμής είναι 1,1 γιουάν/kWh (οι τιμές χρέωσης είναι χαμηλότερες στα προάστια) και η τιμή φόρτισης κατά τις ώρες αιχμής είναι 2,1 γιουάν/kWh. Υποθέτοντας ότι ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου χρεώνει σε ώρες εκτός αιχμής κάθε μέρα και παραδίδει ρεύμα στο δίκτυο κατά τις ώρες αιχμής, με βάση τις τρέχουσες τιμές, ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου μπορεί να έχει κέρδος τουλάχιστον 50 γιουάν την ημέρα. «Με πιθανές προσαρμογές τιμών από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, όπως η εφαρμογή της τιμολόγησης της αγοράς κατά τις ώρες αιχμής, τα έσοδα από τα οχήματα που παρέχουν ισχύ σε πασσάλους φόρτισης ενδέχεται να αυξηθούν περαιτέρω».
Ο υπεύθυνος του προαναφερθέντος σταθμού ηλεκτροπαραγωγής επεσήμανε ότι μέσω της τεχνολογίας V2G πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το κόστος απώλειας μπαταρίας όταν τα ηλεκτρικά οχήματα στέλνουν ρεύμα στο δίκτυο. Σχετικές αναφορές αναφέρουν ότι το κόστος μιας μπαταρίας 60 kWh είναι περίπου 7.680 $ ΗΠΑ (που ισοδυναμεί με περίπου 55.000 RMB).
Για τις εταιρείες φόρτισης πασσάλων, καθώς ο αριθμός των νέων ενεργειακών οχημάτων συνεχίζει να αυξάνεται, η ζήτηση της αγοράς για τεχνολογία V2G θα αυξηθεί επίσης. Όταν τα ηλεκτρικά οχήματα μεταδίδουν ισχύ στο δίκτυο μέσω πασσάλων φόρτισης, οι εταιρείες πασσάλων φόρτισης μπορούν να χρεώνουν ένα συγκεκριμένο «τέλος εξυπηρέτησης πλατφόρμας». Επιπλέον, σε πολλές πόλεις της Κίνας, εταιρείες επενδύουν και λειτουργούν στοίβες φόρτισης και η κυβέρνηση θα παράσχει αντίστοιχες επιδοτήσεις.
Οι εγχώριες πόλεις προωθούν σταδιακά εφαρμογές V2G. Τον Ιούλιο του 2023, ο πρώτος σταθμός επίδειξης φόρτισης V2G της πόλης Zhoushan τέθηκε επίσημα σε χρήση και η πρώτη παραγγελία συναλλαγής εντός του πάρκου στην επαρχία Zhejiang ολοκληρώθηκε με επιτυχία. Στις 9 Ιανουαρίου 2024, η NIO ανακοίνωσε ότι η πρώτη της παρτίδα 10 σταθμών φόρτισης V2G στη Σαγκάη τέθηκε επίσημα σε λειτουργία.
Ο Cui Dongshu, γενικός γραμματέας του National Passenger Car Information Joint Association, είναι αισιόδοξος για τις δυνατότητες της τεχνολογίας V2G. Είπε στους ερευνητές ότι με την πρόοδο της τεχνολογίας των μπαταριών ισχύος, η διάρκεια ζωής του κύκλου της μπαταρίας μπορεί να αυξηθεί σε 3.000 φορές ή περισσότερο, που ισοδυναμεί με περίπου 10 χρόνια χρήσης. Αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό για σενάρια εφαρμογής όπου τα ηλεκτρικά οχήματα φορτίζονται και αποφορτίζονται συχνά.
Ερευνητές από το εξωτερικό έχουν κάνει παρόμοια ευρήματα. Η ACT της Αυστραλίας ολοκλήρωσε πρόσφατα ένα διετές ερευνητικό πρόγραμμα τεχνολογίας V2G με τίτλο «Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)». Δείχνει ότι με τη μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη της τεχνολογίας, το κόστος φόρτισης V2G αναμένεται να μειωθεί σημαντικά. Αυτό σημαίνει ότι μακροπρόθεσμα, καθώς μειώνεται το κόστος φόρτισης των εγκαταστάσεων, θα μειωθεί και η τιμή των ηλεκτρικών οχημάτων, μειώνοντας έτσι το κόστος μακροπρόθεσμης χρήσης. Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να είναι ιδιαίτερα ωφέλιμα για την εξισορρόπηση της εισροής ανανεώσιμης ενέργειας στο δίκτυο κατά τις περιόδους αιχμής ισχύος.
Χρειάζεται τη συνεργασία του ηλεκτρικού δικτύου και μια λύση προσανατολισμένη στην αγορά.
Σε τεχνικό επίπεδο, η διαδικασία τροφοδοσίας ηλεκτρικών οχημάτων στο ηλεκτρικό δίκτυο θα αυξήσει την πολυπλοκότητα της συνολικής λειτουργίας.
Ο Xi Guofu, διευθυντής του Τμήματος Βιομηχανικής Ανάπτυξης της State Grid Corporation της Κίνας, είπε κάποτε ότι η φόρτιση νέων ενεργειακών οχημάτων περιλαμβάνει «υψηλό φορτίο και χαμηλή ισχύ». Οι περισσότεροι ιδιοκτήτες οχημάτων νέας ενέργειας συνηθίζουν να φορτίζουν μεταξύ 19:00 και 23:00, που συμπίπτει με την περίοδο αιχμής του ηλεκτρικού φορτίου των κατοικιών. Έως και 85%, το οποίο εντείνει το φορτίο ισχύος αιχμής και έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στο δίκτυο διανομής.
Από πρακτική άποψη, όταν τα ηλεκτρικά οχήματα ανατροφοδοτούν ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο, απαιτείται ένας μετασχηματιστής για να ρυθμίσει την τάση για να διασφαλίσει τη συμβατότητα με το δίκτυο. Αυτό σημαίνει ότι η διαδικασία εκφόρτισης του ηλεκτρικού οχήματος πρέπει να ταιριάζει με την τεχνολογία μετασχηματιστή του ηλεκτρικού δικτύου. Συγκεκριμένα, η μετάδοση ισχύος από το σωρό φόρτισης στο τραμ συνεπάγεται τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας από την υψηλότερη τάση στη χαμηλότερη τάση, ενώ η μετάδοση ισχύος από το τραμ στον σωρό φόρτισης (και επομένως στο δίκτυο) απαιτεί αύξηση από χαμηλότερη τάση σε υψηλότερη τάση. Στην τεχνολογία Είναι πιο περίπλοκο, περιλαμβάνει μετατροπή τάσης και διασφαλίζοντας τη σταθερότητα της ηλεκτρικής ενέργειας και τη συμμόρφωση με τα πρότυπα του δικτύου.
Ο υπεύθυνος του προαναφερθέντος σταθμού ηλεκτροπαραγωγής επεσήμανε ότι το ηλεκτρικό δίκτυο πρέπει να διεξάγει ακριβή διαχείριση ενέργειας για τις διαδικασίες φόρτισης και εκφόρτισης πολλαπλών ηλεκτρικών οχημάτων, κάτι που δεν αποτελεί μόνο τεχνική πρόκληση, αλλά περιλαμβάνει και την προσαρμογή της στρατηγικής λειτουργίας του δικτύου .
Είπε: «Για παράδειγμα, σε ορισμένα σημεία, τα υπάρχοντα καλώδια του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι αρκετά παχιά για να υποστηρίξουν μεγάλο αριθμό πασσάλων φόρτισης. Αυτό είναι ισοδύναμο με το σύστημα σωλήνων νερού. Ο κύριος σωλήνας δεν μπορεί να παρέχει αρκετό νερό σε όλους τους σωλήνες διακλάδωσης και πρέπει να καλωδιωθεί εκ νέου. Αυτό απαιτεί πολλή επανακαλωδίωση. Υψηλό κόστος κατασκευής.» Ακόμα κι αν οι πασσάλοι φόρτισης είναι εγκατεστημένοι κάπου, ενδέχεται να μην λειτουργούν σωστά λόγω προβλημάτων χωρητικότητας του δικτύου.
Οι αντίστοιχες εργασίες προσαρμογής πρέπει να προχωρήσουν. Για παράδειγμα, η ισχύς των πασσάλων φόρτισης αργής φόρτισης είναι συνήθως 7 κιλοβάτ (7 KW), ενώ η συνολική ισχύς των οικιακών συσκευών σε ένα μέσο νοικοκυριό είναι περίπου 3 κιλοβάτ (3 KW). Εάν είναι συνδεδεμένοι ένας ή δύο σωροί φόρτισης, το φορτίο μπορεί να φορτωθεί πλήρως και ακόμη και αν η ισχύς χρησιμοποιείται σε ώρες εκτός αιχμής, το ηλεκτρικό δίκτυο μπορεί να γίνει πιο σταθερό. Ωστόσο, εάν είναι συνδεδεμένος ένας μεγάλος αριθμός πασσάλων φόρτισης και χρησιμοποιείται ισχύς σε ώρες αιχμής, ενδέχεται να ξεπεραστεί η χωρητικότητα φορτίου του δικτύου.
Ο υπεύθυνος του προαναφερθέντος σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είπε ότι με την προοπτική της κατανεμημένης ενέργειας, μπορεί να διερευνηθεί η εμπορία ηλεκτρικής ενέργειας για να λυθεί το πρόβλημα της προώθησης της φόρτισης και εκφόρτισης νέων ενεργειακών οχημάτων στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας στο μέλλον. Επί του παρόντος, η ηλεκτρική ενέργεια πωλείται από εταιρείες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε εταιρείες ηλεκτρικού δικτύου, οι οποίες στη συνέχεια τη διανέμουν σε χρήστες και επιχειρήσεις. Η κυκλοφορία πολλαπλών επιπέδων αυξάνει το συνολικό κόστος τροφοδοσίας. Εάν οι χρήστες και οι επιχειρήσεις μπορούν να αγοράζουν ηλεκτρική ενέργεια απευθείας από εταιρείες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, θα απλοποιηθεί η αλυσίδα τροφοδοσίας. «Η άμεση αγορά μπορεί να μειώσει τις ενδιάμεσες συνδέσεις, μειώνοντας έτσι το κόστος λειτουργίας της ηλεκτρικής ενέργειας. Μπορεί επίσης να προωθήσει τις εταιρείες πασσάλων φόρτισης ώστε να συμμετέχουν πιο ενεργά στην τροφοδοσία και τη ρύθμιση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, κάτι που έχει μεγάλη σημασία για την αποτελεσματική λειτουργία της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και την προώθηση της τεχνολογίας διασύνδεσης οχημάτων-δικτύων. "
Ο Qin Jianze, διευθυντής του Κέντρου Ενεργειακών Υπηρεσιών (Κέντρο Ελέγχου Φορτίου) της State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., πρότεινε ότι αξιοποιώντας τις λειτουργίες και τα πλεονεκτήματα της πλατφόρμας Internet of Vehicles, μπορούν να συνδεθούν σωροί χρέωσης κοινωνικών στοιχείων στην πλατφόρμα Internet of Vehicles για την απλοποίηση των λειτουργιών των κοινωνικών φορέων. Χτίστε το κατώφλι, μειώστε το επενδυτικό κόστος, επιτύχετε συνεργασία win-win με την πλατφόρμα Internet of Vehicles και οικοδομήστε ένα βιώσιμο βιομηχανικό οικοσύστημα.
Σούζι
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Ώρα ανάρτησης: Φεβ-10-2024
