Kiinan uusien energiaajoneuvojen markkinoiden nopean kasvun myötä Vehicle-to-Grid (V2G) -teknologian soveltaminen on tullut yhä tärkeämmäksi kansallisten energiastrategioiden ja älykkäiden verkkojen rakentamisessa. V2G-teknologia muuntaa sähköajoneuvot liikkuviksi energian varastointiyksiköiksi ja käyttää kaksisuuntaisia latauspaaluja toteuttamaan voimansiirron ajoneuvosta verkkoon. Tämän tekniikan avulla sähköajoneuvot voivat tarjota sähköä verkkoon suuren kuormituksen aikana ja ladata matalan kuormituksen aikana, mikä auttaa tasapainottamaan verkon kuormitusta.
Kansallinen kehitys- ja uudistuskomissio ja muut osastot julkaisivat 4. tammikuuta 2024 ensimmäisen erityisesti V2G-teknologiaan kohdistetun sisäpoliittisen asiakirjan – "Toteutuslausunnot uusien energia-ajoneuvojen ja sähköverkkojen integroinnin ja vuorovaikutuksen vahvistamisesta". Valtioneuvoston kansliaan aiempien "Ohjaavia lausuntoja laadukkaan maksuinfrastruktuurin rakentamisesta" pohjalta täytäntöönpanolausunnot eivät ainoastaan selventäneet ajoneuvoverkon interaktiivisen teknologian määritelmää, vaan myös asettivat konkreettisia tavoitteita ja tavoitteita. strategioita, ja aikoi käyttää niitä Jangtse-joen suistossa, Helmijoen suistossa, Peking-Tianjin-Hebei-Shandongin, Sichuanin ja Chongqingin alueella ja muilla alueilla, joilla on kypsät olosuhteet esittelyhankkeiden perustamiseksi.
Aiempien tietojen mukaan V2G-toiminnoilla varustettuja latauspaaluja on maassa vain noin 1000 ja tällä hetkellä maassa on 3,98 miljoonaa latauspaalua, mikä on vain 0,025 % olemassa olevien latauspaalujen kokonaismäärästä. Lisäksi V2G-teknologia ajoneuvojen ja verkkojen vuorovaikutukseen on myös suhteellisen kypsää, eikä tämän tekniikan soveltaminen ja tutkimus ole kansainvälisesti harvinaista. Tämän seurauksena V2G-tekniikan 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 latauspaalua ja 292 akunvaihtoasemaa.
Promootio- ja toteutusprosessin aikana V2G-teknologialla on kuitenkin myös joukko haasteita, jotka liittyvät pääasiassa varsinaisen toiminnan kannattavuuteen ja vastaavan infrastruktuurin rakentamiseen. Pekingin otoksena The Paper Research Instituten tutkijat suorittivat hiljattain tutkimuksen kaupunkien energia-, sähkö- ja latauspaaluista.
Kaksisuuntaiset latauspaalut vaativat korkeat alkuinvestointikustannukset
Tutkijat oppivat, että jos V2G-tekniikkaa suositaan kaupunkiympäristöissä, se voi tehokkaasti lievittää nykyistä ongelmaa, joka liittyy "vaikeasti löydettäviin latauspaaluihin" kaupungeissa. Kiina on vielä alkuvaiheessa V2G-teknologian soveltamisessa. Kuten voimalaitoksen vastuuhenkilö huomautti, V2G-tekniikka on teoriassa samanlainen kuin matkapuhelimien mahdollistaminen tehopankkien lataamisessa, mutta sen varsinainen käyttö vaatii kehittyneempää akunhallintaa ja verkkovuorovaikutusta.
Tutkijat tutkivat Pekingin latauspaaluja ja saivat selville, että tällä hetkellä suurin osa Pekingin latauspaaluista on yksisuuntaisia latauspaaluja, joilla voidaan ladata vain ajoneuvoja. V2G-toiminnoilla varustettujen kaksisuuntaisten latauspaalujen edistämiseksi kohtaamme tällä hetkellä useita käytännön haasteita:
Ensinnäkin ensiluokkaiset kaupungit, kuten Peking, kohtaavat maapulaa. V2G-toiminnoilla varustettujen latausasemien rakentaminen maan vuokraamisesta tai ostosta tarkoittaa pitkäaikaista investointia ja korkeita kustannuksia. Lisäksi lisämaata on vaikea löytää.
Toiseksi olemassa olevien latauspaalujen muuttaminen vie aikaa. Latauspaalujen rakentamisen investointikustannukset ovat suhteellisen korkeat, mukaan lukien laitteiden, vuokratilan ja sähköverkkoon liittämisen kaapelointikustannukset. Näiden investointien takaisinmaksu kestää yleensä vähintään 2-3 vuotta. Jos jälkiasennus perustuu olemassa oleviin latauspaaluihin, yrityksiltä saattaa puuttua riittävät kannustimet ennen kuin kustannukset on katettu.
Aikaisemmin tiedotusvälineissä todettiin, että tällä hetkellä V2G-teknologian popularisointi kaupungeissa kohtaa kaksi suurta haastetta: Ensimmäinen on korkeat rakennuskustannukset. Toiseksi, jos sähköajoneuvojen virransyöttö kytketään verkkoon epäkunnossa, se voi vaikuttaa verkon vakauteen.
Teknologian näkymät ovat optimistiset ja niillä on pitkällä aikavälillä suuri potentiaali.
Mitä V2G-teknologian soveltaminen tarkoittaa autonomistajille? Asiaankuuluvat tutkimukset osoittavat, että pienten raitiovaunujen energiatehokkuus on noin 6 km/kWh (eli yhdellä kilowattitunnilla sähköä voidaan ajaa 6 kilometriä). Pienten sähköajoneuvojen akun kapasiteetti on yleensä 60-80 kWh (60-80 kilowattituntia sähköä), ja sähköautolla voidaan ladata noin 80 kilowattituntia sähköä. Ajoneuvon energiankulutukseen sisältyy kuitenkin myös ilmastointi jne. Ihanteelliseen tilaan verrattuna ajomatka lyhenee.
Edellä mainitun latauspaaluyhtiön vastuuhenkilö on optimistinen V2G-teknologian suhteen. Hän huomautti, että uusi energiaajoneuvo pystyy varastoimaan 80 kilowattituntia sähköä täyteen ladattuna ja voi toimittaa 50 kilowattituntia sähköä joka kerta verkkoon. Pekingin East Fourth Ring Roadin ostoskeskuksen maanalaisessa parkkipaikassa tutkijoiden näkemien lataussähkön hintojen perusteella laskettu lataushinta ruuhka-aikojen ulkopuolella on 1,1 yuania/kWh (esikaupunkien lataushinnat ovat alhaisemmat). lataushinta ruuhka-aikoina on 2,1 yuania/kWh. Olettaen, että auton omistaja veloittaa ruuhka-ajan ulkopuolella joka päivä ja toimittaa sähköä verkkoon ruuhka-aikoina, tämänhetkisten hintojen perusteella auton omistaja voi tehdä voittoa vähintään 50 yuania päivässä. "Sähköverkon mahdollisilla hinnanmuutoksilla, kuten markkinahinnoittelun käyttöönotolla ruuhka-aikoina, tulot latauspaaluihin sähköä toimittavista ajoneuvoista voivat edelleen kasvaa."
Edellä mainitun voimalaitoksen johtaja huomautti, että V2G-tekniikan kautta tulee huomioida akun häviökustannukset sähköautojen lähettäessä sähköä verkkoon. Asiaankuuluvat raportit osoittavat, että 60 kWh:n akun hinta on noin 7 680 US$ (vastaa noin 55 000 RMB).
Latauspaaluyhtiöille uusien energiaajoneuvojen määrän lisääntyessä myös V2G-teknologian kysyntä kasvaa markkinoilla. Kun sähköajoneuvot siirtävät sähköä verkkoon latauspaalujen kautta, latauspaaluyritykset voivat periä tietyn "alustapalvelumaksun". Lisäksi monissa Kiinan kaupungeissa yritykset investoivat ja operoivat latauspaaluja, ja hallitus myöntää vastaavat tuet.
Kotimaan kaupungit edistävät vähitellen V2G-sovelluksia. Heinäkuussa 2023 Zhoushan Cityn ensimmäinen V2G-latauksen esittelyasema otettiin virallisesti käyttöön, ja ensimmäinen puiston sisäinen transaktiotilaus Zhejiangin maakunnassa saatiin onnistuneesti päätökseen. 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 mahdollisuuksista. Hän kertoi tutkijoille, että tehoakkuteknologian kehittyessä akun käyttöikää voidaan pidentää 3 000 kertaiseksi tai enemmän, mikä vastaa noin 10 vuoden käyttöä. Tämä on erittäin tärkeää sovelluksissa, joissa sähköajoneuvoja ladataan ja puretaan usein.
Ulkomaiset tutkijat ovat tehneet samanlaisia havaintoja. Australian ACT sai äskettäin päätökseen kaksivuotisen V2G-teknologian 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 latausmahdollisuuksien kustannusten aleneessa myös sähköajoneuvojen hinnat laskevat, mikä pienentää pitkän aikavälin käyttökustannuksia. Löydöksistä voi olla myös erityisen hyötyä tasapainotettaessa uusiutuvan energian syöttöä verkkoon huipputehojaksojen aikana.
Se vaatii sähköverkon yhteistyötä ja markkinalähtöistä ratkaisua.
Teknisellä tasolla sähköajoneuvojen takaisinsyöttö sähköverkkoon lisää kokonaistoiminnan monimutkaisuutta.
Kiinan valtion Grid Corporationin teollisuuskehitysosaston johtaja Xi Guofu sanoi kerran, että uusien energiaajoneuvojen lataamiseen liittyy "suuri kuormitus ja pieni teho". Suurin osa uusista energiaajoneuvojen omistajista on tottunut lataukseen klo 19.00-23.00 välisenä aikana, mikä osuu samaan aikaan asuintalojen sähkökuormituksen huippuajan kanssa. Jopa 85 %, mikä tehostaa huipputehoa ja tuo suuremman vaikutuksen jakeluverkkoon.
Käytännön näkökulmasta, kun sähköajoneuvot syöttävät sähköenergiaa takaisin verkkoon, tarvitaan muuntaja, joka säätää jännitettä yhteensopivuuden varmistamiseksi verkon kanssa. Tämä tarkoittaa, että sähköajoneuvojen purkausprosessin on vastattava sähköverkon muuntajatekniikkaa. Tarkemmin sanottuna tehon siirto latauskasasta raitiovaunuun sisältää sähköenergian siirron korkeammasta jännitteestä pienempään jännitteeseen, kun taas tehon siirto raitiovaunusta latauspinoon (ja siten verkkoon) vaatii lisäystä pienemmästä jännitteestä korkeampaan jännitteeseen. Tekniikassa se on monimutkaisempi, sillä se sisältää jännitteen muuntamisen ja varmistaa sähköenergian vakauden ja verkkostandardien noudattamisen.
Edellä mainitun voimalaitoksen vastuuhenkilö huomautti, että sähköverkossa on suoritettava tarkka energianhallinta useiden sähköajoneuvojen lataus- ja purkuprosesseissa, mikä ei ole vain tekninen haaste, vaan edellyttää myös verkon toimintastrategian sopeuttamista. .
Hän sanoi: ”Esimerkiksi joissain paikoissa nykyiset sähköverkon johdot eivät ole tarpeeksi paksuja tukemaan suurta määrää latauspaaluja. Tämä vastaa vesiputkijärjestelmää. Pääputki ei voi toimittaa tarpeeksi vettä kaikkiin haaraputkiin, ja se on johdotettava uudelleen. Tämä vaatii paljon johdotusta. Korkeat rakennuskustannukset." Vaikka latauspaalut olisi asennettu jonnekin, ne eivät välttämättä toimi kunnolla verkon kapasiteettiongelmien vuoksi.
Vastaavaa sopeutumistyötä on edistettävä. Esimerkiksi hitaasti latautuvien latauspaalujen teho on yleensä 7 kilowattia (7KW), kun taas kodinkoneiden kokonaisteho keskivertotaloudessa on noin 3 kilowattia (3KW). Yhdellä tai kahdella latauspaalulla saadaan kuorma täyteen kuormitettua, ja vaikka sähköä käytettäisiin ruuhka-ajan ulkopuolella, sähköverkkoa saadaan vakaammaksi. Jos latauspaaluja kuitenkin liitetään paljon ja sähköä käytetään huippuaikoina, verkon kuormituskyky voi ylittyä.
Edellä mainitun voimalaitoksen vastuuhenkilö totesi, että hajautetun energian näkökulmasta sähkömarkkinoinnilla voidaan selvittää tulevaisuudessa uusien energiaajoneuvojen lataamisen ja purkamisen sähköverkkoon edistämisen ongelmaa. Tällä hetkellä sähköntuotantoyhtiöt myyvät sähköä sähköverkkoyhtiöille, jotka sitten jakavat sen käyttäjille ja yrityksille. Monitasoinen kierto lisää tehonsyötön kokonaiskustannuksia. Jos käyttäjät ja yritykset voivat ostaa sähköä suoraan sähköyhtiöiltä, se yksinkertaistaa sähkön toimitusketjua. ”Suoraostolla voidaan vähentää väliyhteyksiä ja siten alentaa sähkön käyttökustannuksia. Se voi myös edistää latauspaaluyritysten osallistumista aktiivisemmin sähköverkon sähkönjakeluun ja -sääntelyyn, millä on suuri merkitys sähkömarkkinoiden tehokkaan toiminnan ja ajoneuvojen ja verkkojen yhteenliittämisteknologian edistämisen kannalta. "
Qin Jianze, State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd.:n Energy Service Centerin (kuormanhallintakeskuksen) johtaja, ehdotti, että hyödyntämällä Internet of Vehicles -alustan toimintoja ja etuja sosiaalisten varojen latauspaalut voidaan yhdistää Internet of Vehicles -alustaan sosiaalisten toimijoiden toiminnan yksinkertaistamiseksi. Rakenna kynnys, vähennä investointikustannuksia, tee kaikille osapuolille hyödyllinen yhteistyö Internet of Vehicles -alustan kanssa ja rakenna kestävä teollisuusekosysteemi.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Postitusaika: 10.2.2024
