Kiinan uusien energialähteiden markkinoiden nopean kasvun myötä ajoneuvosta verkkoon (V2G) -teknologian soveltamisesta on tullut yhä tärkeämpää kansallisten energiastrategioiden ja älykkäiden verkkojen rakentamisessa. V2G-teknologia muuntaa sähköajoneuvot liikkuviksi energian varastointiyksiköiksi ja käyttää kaksisuuntaisia latausakkuja sähkönsiirtoon ajoneuvosta verkkoon. Tämän teknologian avulla sähköajoneuvot voivat syöttää virtaa verkkoon korkean kuormituksen aikana ja ladata niitä matalan kuormituksen aikana, mikä auttaa tasapainottamaan verkon kuormitusta.
Kansallinen kehitys- ja uudistuskomissio ja muut osastot julkaisivat 4. tammikuuta 2024 ensimmäisen kotimaisen toimintapoliittisen asiakirjan, joka kohdistuu erityisesti V2G-teknologiaan – ”Täytäntöönpanolausunnot uusien energialähteiden ja sähköverkkojen integraation ja vuorovaikutuksen vahvistamisesta”. Valtioneuvoston yleisen toimiston aiempien ”Korkealaatuisen latausinfrastruktuurijärjestelmän kehittämistä koskevien ohjaavien lausuntojen” pohjalta täytäntöönpanolausunnot eivät ainoastaan selventäneet ajoneuvo-verkko-vuorovaikutteisen teknologian määritelmää, vaan myös esittivät erityisiä tavoitteita ja strategioita ja suunnittelivat niiden käyttöä Jangtse-joen suistossa, Helmijoen suistossa, Pekingin-Tianjinin-Hebein-Shandongin, Sichuanin ja Chongqingin provinsseissa sekä muilla alueilla, joilla on kypsät edellytykset demonstraatiohankkeiden perustamiseen.
Aiempien tietojen mukaan maassa on vain noin 1 000 V2G-toiminnoilla varustettua latauspistettä, ja tällä hetkellä niitä on 3,98 miljoonaa, mikä on vain 0,025 % olemassa olevien latauspisteiden kokonaismäärästä. Lisäksi ajoneuvojen ja verkon välisen vuorovaikutuksen V2G-teknologia on suhteellisen kypsää, eikä tämän teknologian soveltaminen ja tutkimus ole kansainvälisesti harvinaista. Tämän seurauksena V2G-teknologian suosiossa kaupungeissa on paljon parantamisen varaa.
Kansallisena vähähiilisenä kaupunkipilottina Peking edistää uusiutuvan energian käyttöä. Kaupungin valtavat uudet energiaajoneuvot ja latausinfrastruktuuri ovat luoneet pohjan V2G-teknologian soveltamiselle. Vuoden 2022 loppuun mennessä kaupunki on rakentanut yli 280 000 latauspistettä ja 292 akkujenvaihtoasemaa.
V2G-teknologia kohtaa kuitenkin myös useita haasteita myynninedistämis- ja käyttöönottoprosessin aikana, jotka liittyvät pääasiassa sen tosiasiallisen toiminnan toteutettavuuteen ja vastaavan infrastruktuurin rakentamiseen. Pekingin esimerkkinä toimineet Paper Research Instituten tutkijat tekivät äskettäin kyselyn kaupunkien energia-, sähkö- ja latauspaaluihin liittyvistä toimialoista.
Kaksisuuntaiset latauspaalut vaativat korkeita alkuinvestointeja
Tutkijat havaitsivat, että jos V2G-teknologia yleistyy kaupunkiympäristöissä, se voi tehokkaasti lievittää nykyistä ongelmaa kaupungeissa, joissa on vaikeasti löydettäviä latauspinoja. Kiina on vielä V2G-teknologian soveltamisen alkuvaiheessa. Kuten voimalaitoksen johtaja huomautti, teoriassa V2G-teknologia on samanlainen kuin varavirtalähteiden lataaminen matkapuhelimilla, mutta sen todellinen soveltaminen vaatii kehittyneempää akun hallintaa ja verkon vuorovaikutusta.
Tutkijat selvittivät Pekingin latauspaaluyrityksiä ja havaitsivat, että tällä hetkellä useimmat Pekingin latauspaaluista ovat yksisuuntaisia, ja niillä voidaan ladata vain ajoneuvoja. Kaksisuuntaisten, V2G-toiminnoilla varustettujen latauspaalujen edistämiseksi meillä on tällä hetkellä useita käytännön haasteita:
Ensinnäkin Pekingin kaltaiset ensiluokkaiset kaupungit kärsivät maapulasta. V2G-toiminnoilla varustettujen latausasemien rakentaminen, olipa kyseessä sitten maan vuokraaminen tai ostaminen, tarkoittaa pitkäaikaisia investointeja ja korkeita kustannuksia. Lisäksi on vaikea löytää lisää maata.
Toiseksi, olemassa olevien panostuspaalujen muuttaminen vie aikaa. Panostuspaalujen rakentamisen investointikustannukset ovat suhteellisen korkeat, ja niihin sisältyvät laitteiden, vuokratilan ja sähköverkkoon liittämisen johdotuksen kustannukset. Näiden investointien takaisinmaksu kestää yleensä vähintään 2–3 vuotta. Jos jälkiasennus perustuu olemassa oleviin panostuspaaluihin, yrityksillä ei välttämättä ole riittäviä kannustimia ennen kuin kustannukset ovat kattuneet.
Aiemmin mediassa on raportoitu, että V2G-teknologian käyttöönotolla kaupungeissa on tällä hetkellä kaksi suurta haastetta: Ensimmäinen on korkeat alkuperäiset rakennuskustannukset. Toiseksi, jos sähköajoneuvojen virransyöttö on kytketty verkkoon epäkunnossa, se voi vaikuttaa verkon vakauteen.
Teknologian näkymät ovat optimistiset ja pitkällä aikavälillä potentiaalia on paljon.
Mitä V2G-teknologian soveltaminen tarkoittaa autoilijoille? Asiaankuuluvat tutkimukset osoittavat, että pienten raitiovaunujen energiatehokkuus on noin 6 km/kWh (eli yhdellä kilowattitunnilla sähköä voi ajaa 6 kilometriä). Pienten sähköajoneuvojen akun kapasiteetti on yleensä 60–80 kWh (60–80 kilowattituntia sähköä), ja sähköauto voi ladata noin 80 kilowattituntia sähköä. Ajoneuvon energiankulutukseen sisältyy kuitenkin myös ilmastointi jne. Ideaalitilaan verrattuna ajomatka lyhenee.
Edellä mainitun latauspaaluyrityksen johtaja on optimistinen V2G-teknologian suhteen. Hän huomautti, että uusi energia-ajoneuvo voi varastoida 80 kilowattituntia sähköä täyteen ladattuna ja toimittaa verkkoon 50 kilowattituntia sähköä kerrallaan. Tutkijoiden Pekingin East Fourth Ring Roadilla sijaitsevan ostoskeskuksen maanalaisessa pysäköintialueella havaitsemien lataussähkön hintojen perusteella laskettuna lataushinta ruuhka-aikojen ulkopuolella on 1,1 yuania/kWh (lataushinnat ovat alhaisemmat lähiöissä) ja ruuhka-aikojen aikana 2,1 yuania/kWh. Olettaen, että auton omistaja lataa autoaan ruuhka-aikojen ulkopuolella joka päivä ja toimittaa sähköä verkkoon ruuhka-aikoina, auton omistaja voi nykyisillä hinnoilla tehdä vähintään 50 yuanin voiton päivässä. "Mahdollisten sähköverkon hinnanmuutosten, kuten markkinahinnoittelun käyttöönoton ruuhka-aikoina, myötä latauspaaluihin sähköä toimittavien ajoneuvojen tulot voivat kasvaa entisestään."
Edellä mainitun voimalaitoksen vastuuhenkilö huomautti, että V2G-teknologian ansiosta akkuhäviöiden kustannukset on otettava huomioon, kun sähköajoneuvot lähettävät virtaa verkkoon. Asiaankuuluvien raporttien mukaan 60 kWh:n akun hinta on noin 7 680 Yhdysvaltain dollaria (vastaa noin 55 000 RMB).
Latauspaalujen toimittajille uusien energia-ajoneuvojen määrän kasvaessa myös V2G-teknologian markkinakysyntä kasvaa. Kun sähköajoneuvot siirtävät virtaa verkkoon latauspaalujen kautta, latauspaalujen toimittajat voivat veloittaa tietyn "alustapalvelumaksun". Lisäksi monissa Kiinan kaupungeissa yritykset investoivat ja käyttävät latauspaaluja, ja hallitus tarjoaa vastaavia tukia.
Kotimaiset kaupungit edistävät vähitellen V2G-sovelluksia. Heinäkuussa 2023 Zhoushanin kaupungin ensimmäinen V2G-latausaseman demonstraatioasema otettiin virallisesti käyttöön, ja Zhejiangin maakunnan ensimmäinen pysäköintialueella tehty maksutapahtuma suoritettiin onnistuneesti. NIO ilmoitti 9. tammikuuta 2024, että sen ensimmäinen 10 V2G-latausaseman erä Shanghaissa otettiin virallisesti käyttöön.
Cui Dongshu, National Passenger Car Market Information Joint Associationin pääsihteeri, on optimistinen V2G-teknologian potentiaalista. Hän kertoi tutkijoille, että akkuteknologian kehittyessä akun käyttöikä voi pidentyä 3 000-kertaiseksi tai pidemmäksi, mikä vastaa noin 10 vuoden käyttöä. Tämä on erittäin tärkeää sovelluksissa, joissa sähköajoneuvoja ladataan ja puretaan usein.
Ulkomaiset tutkijat ovat tehneet samankaltaisia havaintoja. Australialainen ACT sai hiljattain päätökseen kaksivuotisen V2G-teknologiaa koskevan tutkimusprojektin nimeltä "Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)". Se osoittaa, että teknologian laajamittaisen kehityksen myötä V2G-latauskustannusten odotetaan laskevan merkittävästi. Tämä tarkoittaa, että pitkällä aikavälillä latauspaikkojen kustannusten laskiessa myös sähköajoneuvojen hinta laskee, mikä alentaa pitkän aikavälin käyttökustannuksia. Tulokset voisivat olla myös erityisen hyödyllisiä uusiutuvan energian verkkoon syöttämisen tasapainottamisessa huipputehojaksojen aikana.
Se tarvitsee sähköverkon yhteistyötä ja markkinalähtöistä ratkaisua.
Teknisellä tasolla sähköajoneuvojen sähkönsyöttö takaisin sähköverkkoon lisää koko toiminnan monimutkaisuutta.
Kiinan valtion sähköverkkoyhtiön teollisen kehityksen osaston johtaja Xi Guofu sanoi kerran, että uusien energiaajoneuvojen lataaminen edellyttää "suurta kuormitusta ja pientä tehoa". Useimmat uusien energiaajoneuvojen omistajat ovat tottuneet lataamaan kello 19.00 ja 23.00 välillä, mikä on sama kuin asuinrakennusten sähkön kuormituksen huippuaika. Jopa 85 % kuormitus voimistuu, mikä tehostaa huipputehoa ja vaikuttaa enemmän jakeluverkkoon.
Käytännön näkökulmasta, kun sähköajoneuvot syöttävät sähköenergiaa takaisin verkkoon, tarvitaan muuntaja jännitteen säätämiseksi verkon kanssa yhteensopivuuden varmistamiseksi. Tämä tarkoittaa, että sähköajoneuvon purkausprosessin on sovitettava sähköverkon muuntajateknologiaan. Tarkemmin sanottuna tehon siirto latauspaalulta raitiovaunulle sisältää sähköenergian siirron korkeammasta jännitteestä alempaan jännitteeseen, kun taas tehon siirto raitiovaunulta latauspaalulle (ja siten verkkoon) vaatii jännitteen nostamista alemmasta korkeampaan jännitteeseen. Teknologiassa se on monimutkaisempaa ja sisältää jännitteen muuntamisen sekä sähköenergian vakauden ja verkkostandardien noudattamisen varmistamisen.
Edellä mainitun voimalaitoksen vastuuhenkilö huomautti, että sähköverkon on hallittava tarkasti useiden sähköajoneuvojen lataus- ja purkuprosesseja, mikä on paitsi tekninen haaste, myös verkon toimintastrategian mukauttamista.
Hän sanoi: ”Esimerkiksi joissakin paikoissa nykyiset sähköverkon johdot eivät ole riittävän paksuja tukemaan suurta määrää latauspaaluja. Tämä vastaa vesijohtojärjestelmää. Pääputki ei pysty syöttämään riittävästi vettä kaikkiin haaraputkiin ja se on johdotettava uudelleen. Tämä vaatii paljon uudelleenjohdotusta. Korkeat rakennuskustannukset.” Vaikka latauspaalut asennettaisiin jonnekin, ne eivät välttämättä toimi kunnolla verkon kapasiteettiongelmien vuoksi.
Vastaavaa sopeutumistyötä on edistettävä. Esimerkiksi hitaasti latautuvien latauspaalujen teho on yleensä 7 kilowattia (7 kW), kun taas keskimääräisen kotitalouden kodinkoneiden kokonaisteho on noin 3 kilowattia (3 kW). Jos latauspaaluja on kytketty yksi tai kaksi, kuorma voidaan kuormittaa täyteen, ja vaikka tehoa käytettäisiin ruuhka-aikojen ulkopuolella, sähköverkkoa voidaan vakauttaa. Jos latauspaaluja on kytketty paljon ja tehoa käytetään ruuhka-aikoina, verkon kuormituskapasiteetti voi kuitenkin ylittyä.
Edellä mainitun voimalaitoksen vastuuhenkilö sanoi, että hajautetun energian näkökulmasta sähkömarkkinoinnin avulla voidaan tulevaisuudessa ratkaista uusien energia-ajoneuvojen sähköverkkoon lataamisen ja purkamisen ongelma. Tällä hetkellä sähköntuotantoyhtiöt myyvät sähköenergiaa sähköverkkoyhtiöille, jotka sitten jakelevat sen käyttäjille ja yrityksille. Monitasoinen sähkönkierto lisää sähkön kokonaiskustannuksia. Jos käyttäjät ja yritykset voivat ostaa sähköä suoraan sähköntuotantoyhtiöiltä, se yksinkertaistaa sähkön toimitusketjua. "Suora ostaminen voi vähentää väliyhteyksiä ja siten alentaa sähkön käyttökustannuksia. Se voi myös kannustaa latauspaalujen toimittajia osallistumaan aktiivisemmin sähkön toimitukseen ja sähköverkon sääntelyyn, mikä on erittäin tärkeää sähkömarkkinoiden tehokkaalle toiminnalle ja ajoneuvojen ja sähköverkkojen yhteenliittämisteknologian edistämiselle."
State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd.:n energiapalvelukeskuksen (kuormituksen ohjauskeskuksen) johtaja Qin Jianze ehdotti, että hyödyntämällä ajoneuvojen internetin alustan toimintoja ja etuja sosiaalisten resurssien latauspaalut voidaan yhdistää ajoneuvojen internetin alustaan, mikä yksinkertaistaa sosiaalisten toimijoiden toimintaa. Näin voidaan rakentaa kynnysarvo, vähentää investointikustannuksia, saavuttaa molempia osapuolia hyödyttävä yhteistyö ajoneuvojen internetin alustan kanssa ja rakentaa kestävä teollisuusekosysteemi.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Julkaisun aika: 10. helmikuuta 2024
