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我国应加快布局V2G技术

2018-01-08工业和信息化部赛迪研究院赵世佳

电器工业 2017年12期
关键词:充放电储能分布式

/工业和信息化部赛迪研究院 赵世佳/

我国应加快布局V2G技术

/工业和信息化部赛迪研究院 赵世佳/

我国V2G技术仍处于立项研发阶段,只有国家电网、上汽集团等企业以及清华大学等科研院所开展了基础性研究,关键技术突破、V2G技术应用模式探索以及应用示范仍是短期内政策的关注重点。

作为综合应用技术,V2G具备削峰填谷、调节频率、旋转备用等功能,可实现车载电池与电网的能量与信息互动,进而在可再生能源大规模电力接入发挥显著作用,近年来备受关注。美、日、欧等政府已加紧在V2G领域的布局,我国作为全球最大的新能源汽车市场,需加快V2G技术的研发进度和产业布局,从而推动可再生能源在汽车领域的应用和电网技术向智能化方向发展,抢占新一轮技术发展制高点。

一、大力发展V2G技术正当时

车辆和电网互动(Vehicle-to-grid,V2G)技术是将电动汽车车载电池作为分布式储能单元,实现车辆和电网之间能量与信息双向传递技术。应用V2G技术可使无序充电转变为有序充电,并将电动汽车作为移动的、分布式储能单元接入电网。V2G技术关键点主要包括高性能双向充放电技术、面向能源互联网的电动汽车充放电智能互动调度技术、大规模化电动汽车有序充电管理系统、电动汽车充放电运行安全测试技术、高级智能量测体系和双向通信系统等。

V2G技术助力车载电池成为储能单元。把电动汽车作为分布式储能单元,是建设智能电网的重要组成部分。利用V2G技术合理规划电动汽车有序充电以及向电网回馈电能,将减少电网峰谷差,降低电网在备用容量和设备改造等方面投资。在国家节能减排和电动汽车的政策支持下,采用V2G技术平抑负荷峰谷对于电网和电动汽车用户具有明显的社会和经济效益。V2G技术功能及效益见下表。

V2G技术将在可再生能源大规模电力接入方面发挥作用。风力、光伏等分布式可再生能源发电具有较大的波动性和随机性,对电网平稳运行会造成较大冲击。随着近几年弃风弃光现象越来越普遍,电网瓶颈日益凸显。传统方法是采取限制、隔离的方式来处理分布式电源,以减少对电网的冲击,但同时降低了分布式电源的利用率。V2G 技术可对自然无序充电进行合理调控,使电动汽车作为备用容量对可再生能源入网造成的扰动进行平抑,同时减少火电或其他常规机组的备用容量,提高供电稳定性,未来前景可期。

表 V2G技术功能及效益

二、发达国家已前瞻布局V2G技术

美国政府高度重视 V2G技术。美国特拉华大学是 V2G 技术研究的先驱,最早提出V2G概念。2009年,美国政府拨款 3000万美元资助福特与公用事业部门合作,推动电动汽车与电网整合示范项目。科研院所也积极参与V2G技术研究,2014年,美国西南研究院推广了第一代V2G集中管控系统,用于管理控制大批量电动汽车的充电操作,通过分析电网的负荷程度自动推迟汽车充电时间,该系统的诞生标志着支持稳定电能输送的技术已走向成熟。2016年美国出台《促进电动汽车和充电基础设施指导原则》,鼓励创新V2G应用模式。目前美国V2G技术已成熟,进入智能充电和电网互动的应用模式探索阶段。

日本致力于研发商业化V2G系统。日本出台多项政策及举措支持V2G技术发展,已实现V2G技术小范围应用示范。2010年发布《日本新一代汽车战略》,提出将汽车的定位由单一车辆延伸至网络化的系统,强调开发和推广可双向输电的V2G技术。同年,以5000家用户为对象,日本启动了智能仪表使用方面的试验,总投资超过1000亿元。2016年,日本颁布《纯电动汽车与插电式混合动力汽车路线图》,提出建立全国范围内电动汽车商业化V2G应用体系。

欧洲多国启动V2G技术研发。目前,欧洲V2G技术联合研发进入实质阶段,探索商业化运营模式成为重点。2016年,德国政府投入10亿欧元的补助资金支持电力公司和汽车企业研发V2G技术,发挥电动汽车作为储能单元的功能。2017 年 5 月,意大利电力公司、日产与意大利技术研究院三方签订合作协议,共同推动V2G技术研发;7月,英国政府宣布出资 2000万英镑推动V2G技术发展,促进电动汽车在平抑电网负荷方面发挥更大作用。

三、我国支持V2G技术发展的建议

2012年,我国在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020 年)》中,首次提出开展车网融合技术研究和应用,探索新能源汽车作为移动式储能单元与电网实现能量和信息双向互动的机制。2017年上半年我国电动汽车保有量达到 90.1万辆,其作为电力系统储能的功能具备了条件。2017年先后出台的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和《汽车产业中长期发展规划》强调,开展电动汽车电力系统储能应用技术研发,实施分布式新能源与电动汽车联合应用示范,探索联合应用的商业化推广模式。但实际上,我国V2G技术仍处于立项研发阶段,只有国家电网、上汽集团等企业以及清华大学等科研院所开展了基础性研究,关键技术突破、V2G技术应用模式探索以及应用示范仍是短期内政策的关注重点。

重点突破V2G相关关键技术。一是将V2G列入智能电网技术研发的重点,加大资金支持。二是重点突破高效智能化双向充放电技术、充放电智能互动调度技术、有序充电管理系统等V2G关键技术。三是协调电力企业、整车企业、零部件企业、科研院所等多方资源,通过技术创新中心、联合攻关小组等方式,促进V2G 技术研发与应用相融合。

研究制定V2G 技术应用示范发展计划。一是加强V2G 技术应用场景的研究论证,适时开展应用示范,以V2G 技术为载体,促进电动汽车、能源互联网、智能电网全方位融合发展。二是研究制定电动汽车和智能电网融合的相关通信方式和标准,为V2G技术提供传输保障。三是加大首台(套)政策在V2G 技术领域的实施力度,支持自主技术装备的研发和推广应用。

积极培育V2G 技术发展环境。一是通过特许经营、股权合作等方式以及PPP 等模式,吸引社会资本参与V2G 技术研发及商业化推广应用。二是建立与汽车使用能耗和污染排放挂钩的长效税收机制,如环境税、能源税、碳税等,引导电动汽车消费和可再生能源使用。三是制定合理、精准的电价控制策略,充分利用闲置电动汽车储能能力,提高电动汽车的社会利用效率,引导电动汽车用户深度参与V2G 系统中电网调峰及电能交易活动。

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