近期,國家發展改革委、國家能源局、工業和信息化部、市場監管總局發布《關于推動車網互動規模化應用試點工作的通知》,要求按照“創新引領、先行先試”的原則,全面推廣新能源汽車有序充電,擴大雙向充放電(V2G)項目規模,豐富車網互動應用場景,大力支持電動汽車與能源系統互動。
“雙碳”目標的提出已過去4年,我國的能源綠色低碳轉型成效顯著,非化石能源加快發展,化石能源清潔高效利用持續深化,新型電力系統建設穩步推進。
截至2024年8月底,我國風電、太陽能發電總裝機容量已達到12.2億千瓦,同時,抽水蓄能及新型儲能快速發展,使電力系統靈活調解能力不斷增強。

在能源轉型的同時,能源消費的新業態也日漸壯大。2024年4月,我國新能源汽車在乘用車市場的占有率首次突破50%,預計到2030年,電動汽車保有量將達到1億輛,帶來了巨大的充電需求,將占全社會用電量的6%到7%,最大充電負荷將占電網負荷的11%到12%。

新型電力系統與新能源汽車,帶著新技術、新需求成為了新時代的熱詞,兩者因電力能源而關聯在一起,看似是供與求的簡單關系,然而,一種讓兩者有機融合的“雙贏”路徑,正在逐漸變為現實,新型電力系統與新能源汽車將會構建雙向互動的關系,也就是所謂的“車網互動”。
傳統觀念中,電能是從電網到電動汽車的單向流動,而車網互動,即V2G(Vehicle to Grid),則描述了一種電動汽車與電網新的關系,將電動汽車的大容量動力電池視作電網中的分布式儲能單元,在用電低谷期有序協調車輛充電,在用電高峰期將動力電池儲存的電能反向輸送給電網,實現電能在電動汽車和電網之間的雙向流動。

我們可以描繪一個車網互動的實際場景:當電網負荷低時,用來存儲電網過剩的發電量,避免造成浪費;當電網負荷過高時,由電動汽車儲能源向電網饋電。簡單來說,車主可以從電網低價買電、高價售電來獲得收益;電網也能靠參與車網互動的電動汽車實現削峰填谷的調峰效果。

如此一來,電動汽車和電網就能“雙向奔赴”,在最合適的時候相遇,攜手成為了更好的自己。
車網互動的設想在上世紀90年代就已經被提出,隨著電動汽車和動力電池技術的發展進步,逐漸被研究機構廣泛重視,從21世紀初開始,涌現出大量對其可行性的評估研究。
當下,車網互動受到廣泛關注,一方面是未來風光發電總裝機量將會更高,預計裝機量占比達到76%,發電量占比達到60%,新能源發電的隨機性將會進一步給電網帶來消納壓力;

另一方面是電動汽車快速增長的用電需求,以及快充、超充大功率充電技術的普及,據估計,到“十四五”末期,約3000萬臺電動汽車將產生超過1億kW的最大充電功率,在用電側帶來巨大的沖擊。
基于以上背景,車網互動的目標是解決兩大痛點:
第一是利用電動汽車作為電網資源,減少電網、電源和固定式儲能設施的投資。
由于新能源消納問題的存在,儲能已然成為新型電力系統中的重要組成,電動汽車作為可被利用的“充電寶”,潛力巨大。大多數家用車,主流的電動汽車的電池容量在50kWh-80kWh之間,20輛電動汽車的儲能潛力就與一個中等規模的用戶側儲能站相當。
第二是利用提供電網服務的收益,降低電動汽車全生命周期的成本,進一步提升電動汽車的規模數量。
對于車主,最為直觀的收益是直接通過峰谷差價降低電動汽車用能成本甚至獲得一定收益;對于車企,車網互動技術可以為電池服務商業模式創新提供支撐,推動中國新能源汽車行業的高質量發展。
在新型電力系統下,電動汽車既是“源”也是“荷”,發展車網互動技術能發掘其平衡電力系統供需的極大潛力。
目前,車網互動的試點應用如火如荼,但仍有諸多方面的工作亟待開展。2024年1月,國家發展改革委、國家能源局、工業和信息化部、市場監管總局聯合發布《關于加強新能源汽車與電網融合互動的實施意見》,對核心技術、標準體系、市場機制、示范項目場景、充換電基礎設施和電網支持都做了詳細的指引。

白云電氣集團作為國內電力能源裝備制造領軍企業之一,專注綠色智慧能源領域,圍繞國家“雙碳”目標,以構建新型電力系統為方向,結合公司戰略定位,以白云電氣科技大廈為應用場景,打造白云電氣光儲直柔充新型配電網科研及產業化項目。

項目以電力電子變壓器和光儲直柔充等一次、二次設備應用為基礎,依托數字化和電力電子核心能力,通過光伏、儲能、透明供電、繼電保護、能源管理、車網互動等核心技術,構建新型有源配電網調度模式的示范工程。
在車網互動方面,通過集液冷超充、超充、快充、V2G為一體的多形態充電站,基于電力潮流控制及車網互動技術打造應用示范,并探索V2G技術與光伏、儲能、樓宇、園區等場景的高效融合。

隨著電動汽車大規模普及和可再生能源發電占比提升,車能互動成為解決能源供需不匹配問題的重要途徑。
未來,車網互動的發展仍需要社會各界的力量共同努力,不斷解決和完善包括車主接受度、政策與市場機制、商業模式、技術標準等方面的問題,實現新型電力系統和新能源汽車產業的“雙贏”發展,推動交通、建筑、能源領域的綠色低碳轉型。
白云電氣集團將以自身完整的產品鏈為基礎,以技術創新為引領,積極探索電力能源裝備領域“雙碳”相關技術,以白云電氣集團總部大廈、全國各產業基地為試點,持續進行數字化升級、低碳節能化改造,帶動產業鏈上下游綠色低碳轉型,致力于成為綠色智慧能源的踐行和引領者。