新能源汽車與電網(wǎng)融合互動面臨的問題及對策

　　新能源汽車與電網(wǎng)融合互動，是新能源汽車通過充放電裝置與電網(wǎng)進(jìn)行能量和信息的互動，按能量流向主要分為智能有序充電、雙向充放電等形式，可參與削峰填谷、虛擬電廠、聚合交易等應(yīng)用場景。近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)管總局四部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》(以下簡稱《意見》)，提出要大力培育車網(wǎng)融合互動新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)，明確了車網(wǎng)互動(V2G)發(fā)展目標(biāo)和重點任務(wù)。這是國內(nèi)首個車網(wǎng)互動頂層設(shè)計文件?！兑庖姟返某雠_，為車網(wǎng)互動從試點驗證轉(zhuǎn)向大規(guī)模商業(yè)化運營提供了方向指引和有力遵循，將有力支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，持續(xù)推動新型能源體系和新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

　　一、車網(wǎng)互動將成為全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)新的競爭制高點

　　在新能源汽車保有量持續(xù)快速增長及電網(wǎng)綠色低碳轉(zhuǎn)型升級步伐加快的大背景下，推動新能源汽車與電網(wǎng)融合互動具有必要性和迫切性。一方面，車網(wǎng)互動技術(shù)將成為全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)新的競爭制高點。當(dāng)前車網(wǎng)互動商業(yè)化在歐美部分先行區(qū)已提上日程，相關(guān)扶持政策頻繁出臺，配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、市場機(jī)制設(shè)計也取得了實質(zhì)性進(jìn)展，而我國是新能源汽車生產(chǎn)和銷售大國，新能源汽車的產(chǎn)銷量占到全球總量的六成左右，更需加快推動車網(wǎng)互動升級。另一方面，我國新能源汽車規(guī)模化無序充電，將增加全網(wǎng)用電的峰值負(fù)荷，加大電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)難度，同時大量充換電設(shè)施建設(shè)也對配電網(wǎng)接入能力、可靠性和安全性等提出更高要求。與此同時，由于缺乏低成本靈活性資源和穩(wěn)定可靠的新能源發(fā)電資源，一直以來電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保性無法兼得，而車網(wǎng)互動可以發(fā)揮新能源汽車所蘊(yùn)含的“等效儲能”、“靈活負(fù)荷”價值，這為破解能源“不可能三角”提供了新思路。

　　簡而言之，推動新能源汽車與電網(wǎng)融合互動不僅能夠緩解或消除新能源汽車對電網(wǎng)造成的沖擊，支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，還能激發(fā)新能源汽車的靈活性資源潛力，提升電網(wǎng)對清潔能源的消納能力，促進(jìn)車、樁、電網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系升級。

　　二、我國推動車網(wǎng)互動相關(guān)政策脈絡(luò)

　　2015年10月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，提出大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+充電基礎(chǔ)設(shè)施”，提高充電服務(wù)智能化水平，提升運營效率和用戶體驗，促進(jìn)電動汽車與智能電網(wǎng)間能量和信息的雙向互動。同時提出，積極探索充電基礎(chǔ)設(shè)施與智能電網(wǎng)、分布式可再生能源、智能交通融合發(fā)展的技術(shù)方案，加強(qiáng)與電網(wǎng)雙向互動關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。

　　2018年11月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、財政部聯(lián)合印發(fā)《提升新能源汽車充電保障能力行動計劃》，提出加快推廣電動汽車智能化有序充電，針對老舊居民區(qū)電力容量不夠等問題，引導(dǎo)電動汽車低谷充電。提出研究電動汽車、充電設(shè)施與電網(wǎng)互動標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)合有序充電、充電電力需求側(cè)管理、微電網(wǎng)-充放電示范試點，加快制定電網(wǎng)互動標(biāo)準(zhǔn)。

　　2020年11月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》，提出加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)(V2G)能量互動，加強(qiáng)高循環(huán)壽命動力電池技術(shù)攻關(guān)，鼓勵地方開展V2G示范應(yīng)用，統(tǒng)籌新能源汽車充放電、電力調(diào)度需求，綜合運用峰谷電價、新能源汽車充電優(yōu)惠等政策，實現(xiàn)新能源汽車與電網(wǎng)能量高效互動，降低新能源汽車用電成本，提高電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、安全應(yīng)急等響應(yīng)能力。

　　2022年1月，國家發(fā)展改革委、國家能源局等十部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步提升電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實施意見》，提出加速推進(jìn)車網(wǎng)互動試驗測試與標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)，積極推進(jìn)試點示范，探索新能源汽車參與電力現(xiàn)貨市場的實施路徑，研究完善新能源汽車消費和儲放綠色電力的交易和調(diào)度機(jī)制，探索單位和園區(qū)內(nèi)部充電設(shè)施開展“光儲充放”一體化試點應(yīng)用。同時指出各地發(fā)展改革、能源部門要引導(dǎo)居民參與智能有序充電，加快開展智能有序充電示范小區(qū)建設(shè)，逐步提高智能有序充電樁建設(shè)比例，鼓勵將智能有序充電納入充電樁和新能源汽車產(chǎn)品功能范圍，加快形成行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

　　2023年5月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 更好支持新能源汽車下鄉(xiāng)和鄉(xiāng)村振興的實施意見》，要求將智能有序充電納入充電基礎(chǔ)設(shè)施和新能源汽車產(chǎn)品功能范圍，鼓勵新售新能源汽車隨車配建充電樁具備有序充電功能，加快形成行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。鼓勵開展電動汽車與電網(wǎng)雙向互動(V2G)、光儲充協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)研究，探索在充電樁利用率較低的農(nóng)村地區(qū)，建設(shè)提供光伏發(fā)電、儲能、充電一體化的充電基礎(chǔ)設(shè)施。落實峰谷分時電價政策，鼓勵用戶低谷時段充電。

　　2023年6月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見》，提出積極推動配電網(wǎng)智能化改造，強(qiáng)化對電動汽車充放電行為的調(diào)控能力，充分發(fā)揮新能源汽車在電化學(xué)儲能體系中的重要作用，加強(qiáng)電動汽車與電網(wǎng)能量互動，提高電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、安全應(yīng)急等響應(yīng)能力，推動車聯(lián)網(wǎng)、車網(wǎng)互動、源網(wǎng)荷儲一體化、光儲充換一體站等試點示范。

　　三、我國車網(wǎng)互動實踐進(jìn)展

　　目前，全國已有多個省市出臺充電峰谷分時電價政策。在兩大電網(wǎng)有力支撐下，有序充電負(fù)荷資源聚合參與輔助服務(wù)和需求響應(yīng)的可能性得到驗證，參與頻次、削峰電量逐步擴(kuò)大，雙向充放電技術(shù)可行性已通過測試，并逐步開展一般工商業(yè)削峰填谷、配網(wǎng)互動等多場景應(yīng)用。總體來看，我國車網(wǎng)互動處于技術(shù)基本成熟、應(yīng)用場景得到驗證、配套政策持續(xù)完善的階段。

　　車企方面，東風(fēng)汽車、廣汽埃安、吉利、比亞迪、長城汽車、一汽、小鵬、蔚來、賽力斯、哪吒等國內(nèi)汽車制造商正積極研發(fā)和推廣車網(wǎng)互動技術(shù)。如，東風(fēng)汽車V2G零碳超級場站是集光儲充放、先進(jìn)充電技術(shù)、智慧能源控制于一體的現(xiàn)代化智能化新型充電場，該場站已在武漢經(jīng)開區(qū)投入使用并與湖北省電網(wǎng)打通，在電網(wǎng)用電需求高峰時，新能源車主可通過在電站放電賺取補(bǔ)貼。再如，廣汽埃安發(fā)布“快速補(bǔ)電+V2G”兩大行動計劃，將V2G技術(shù)推廣到私人充電樁，用戶參與埃安的V2G車網(wǎng)輸電計劃，不但可以獲得免費充電的權(quán)益，更能利用白天與夜晚之間的電價差獲利，埃安旗下Hyper GT已于2023年7月發(fā)布了具備向電網(wǎng)反向輸電功能的車型。

　　地方層面，長三角、珠三角、京津冀等區(qū)域廣泛開展車網(wǎng)互動實踐。如，2022年8月，嘉興建成浙江省首個V2G公交充電樁項目，可支持24輛具備V2G技術(shù)的公交車輛同時充放電。2023年3月，江蘇常州建成國內(nèi)首個新型電力系統(tǒng)站網(wǎng)互動示范中心，在車網(wǎng)互動區(qū)安裝了4臺V2G直流充電樁。2023年8月，江蘇無錫開展了V2G反向充電試驗，試驗接入50臺新能源汽車，用時30分鐘，反向送電功率接近2000千瓦，送出的電量接入市級虛擬電廠平臺可滿足133戶居民一天的日常用電。

　　四、當(dāng)前新能源汽車與電網(wǎng)融合互動面臨的問題

　　一是標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善。我國現(xiàn)行新能源汽車和充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)均未對V2G功能作出有效規(guī)范，現(xiàn)有電力并網(wǎng)與計量等標(biāo)準(zhǔn)也尚未考慮具備V2G功能車輛和設(shè)備的應(yīng)用需求，V2G聚合參與電力交易的相關(guān)數(shù)據(jù)交互、運行調(diào)控、信息安全等標(biāo)準(zhǔn)體系仍有待建立健全。當(dāng)前已開展的V2G試點示范大多是由企業(yè)采用私有協(xié)議實施，并不能支撐商業(yè)化應(yīng)用。

　　二是投資收益難以保障。成本方面，因V2G樁尚未批量化生產(chǎn)，一臺15千瓦的V2G樁價格達(dá)到2萬元以上，是相同功率常規(guī)直流樁價格的2～3倍。收益方面，當(dāng)前車網(wǎng)互動靈活性資源參與電力市場仍然受到諸多因素制約，V2G反向放電的價格機(jī)制尚未明確，在參與電力需求響應(yīng)、輔助服務(wù)市場方面存在參與頻次偏低、區(qū)域較少、部分設(shè)施缺乏有效計量手段等問題，目前大多情況下只能通過向物業(yè)單位放電進(jìn)行峰谷價差套利，收益模式較為單一，不足以覆蓋V2G樁的投資和運行維護(hù)成本。

　　三是各方欠缺參與積極性。消費者方面，主要擔(dān)心V2G收益不能有效覆蓋電池壽命和安全性下降帶來的損失。車企方面，由于目前消費者對具有V2G功能的車型幾乎無需求，車企缺乏開發(fā)V2G車型和設(shè)計配套營銷和質(zhì)保方案的動力。電網(wǎng)方面，考慮單臺新能源汽車放電功率低、放電量較小，且存在分布分散、難以調(diào)度管理的問題，與抽水蓄能、大規(guī)模電化學(xué)儲能等儲能方式相比，新能源汽車作為儲能單元效率偏低。

　　五、相關(guān)對策建議

　　一是加快建立完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和實施路線圖。整合車企、V2G樁企、電網(wǎng)企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈各方優(yōu)勢資源，對標(biāo)國際先進(jìn)水平，盡早提出符合我國國情的V2G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，明確規(guī)?；逃霉?jié)點與標(biāo)準(zhǔn)實施路線圖，以有效引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)期，形成多方發(fā)展合力。

　　二是出臺專項財政支持政策。針對具有V2G功能的動力電池、新能源汽車、車樁、運營控制平臺和示范項目，分別設(shè)定分階段實施、先高后低的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵車企持續(xù)開展技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)應(yīng)用滿足V2G技術(shù)需求的高循環(huán)次數(shù)、長壽命動力電池，提升產(chǎn)業(yè)鏈各方參與V2G的積極性。

　　三是加強(qiáng)商業(yè)模式創(chuàng)新。支持儲能運營商、電網(wǎng)企業(yè)消納新能源汽車放電電量，鼓勵探索“車電分離”模式，整車企業(yè)、虛擬電廠運營商、電池銀行持有電池資產(chǎn)并承諾電池達(dá)到衰減限值時免費為用戶更換電池，推動動力電池從個人貴重消費品轉(zhuǎn)化為企業(yè)儲能設(shè)備資產(chǎn)，避免用戶對于電池壽命的過度疑慮。

　　來源：中能傳媒能源安全新戰(zhàn)略研究院 羅曼