V2G-teknologi og dens nuværende status i ind- og udland

V2G-teknologi og dens nuværende status i ind- og udland

Hvad er V2G-teknologi?
V2G-teknologi refererer til tovejstransmission af energi mellem køretøjer og elnettet. V2G, en forkortelse for "Vehicle-to-Grid", gør det muligt for elbiler at oplade via elnettet, samtidig med at de fører lagret energi tilbage til nettet. Hovedformålet med V2G-teknologi er at forbedre elbilers nul-emissionskørselsevner og yde strømforsyningssupport og reguleringstjenester til elnettet.

Gennem V2G-teknologi kan elbiler fungere som energilagringsenheder, der fører overskydende elektricitet tilbage til nettet til brug for andre forbrugere. I perioder med spidsbelastning på nettet muliggør V2G-teknologi frigivelse af lagret køretøjsenergi tilbage til nettet, hvilket hjælper med belastningsbalancering. Omvendt kan elbiler i perioder med lav netforbrug trække energi fra nettet for at genoplade. Elbiler absorberer elektricitet i perioder med lav netbelastning og frigiver den i perioder med høj netbelastning og derved tjener penge på prisforskellen. Hvis V2G realiseres fuldt ud, kan ethvert elbil betragtes som en miniature-powerbank: Tilslutning under lav netbelastning lagrer automatisk energi, mens energien, der er lagret i køretøjets batteri, kan sælges tilbage til nettet under høj netbelastning for at tjene prisforskellen.

V2G's nuværende status i Kina Kina har verdens største flåde af elbiler og præsenterer et enormt markedspotentiale for interaktion mellem køretøjer og elnettet (V2G). Siden 2020 har staten introduceret flere politikker for at fremme V2G-teknologi, hvor anerkendte institutioner som Tsinghua Universitet og Zhejiang Universitet har udført dybdegående forskning. Den 17. maj udsendte den nationale udviklings- og reformkommission og den nationale energiadministration implementeringsudtalelser om fremskyndelse af konstruktionen af ​​opladningsinfrastruktur for bedre at understøtte nye energikøretøjer i landdistrikter og revitalisering af landdistrikterne. Dokumentet foreslår: at fremme forskning i nøgleteknologier såsom tovejsinteraktion mellem elbiler og nettet (V2G) og koordineret kontrol af solcelleproduktion, energilagring og opladning. Det undersøger også etablering af integreret opladningsinfrastruktur, der leverer solcelleproduktion, energilagring og opladning i landdistrikter, hvor udnyttelsesgraden af ​​ladesøjlerne er lav. Implementering af elprispolitikker i spidsbelastningstider og uden for spidsbelastningstider vil give brugerne incitamenter til at oplade i perioder uden for spidsbelastningstider. Inden 2030 skal efterspørgsels- (kapacitets-) afgifter frafaldes for centraliserede opladnings- og batteribyttefaciliteter, der opererer under et todelt tarifsystem. Begrænsninger for effektiviteten af ​​investeringer i distributionsnetværk for netvirksomheder skal lempes, med fuld genopretning indarbejdet i transmissions- og distributionstariffer. Anvendelsesscenarie: Shanghai er vært for tre V2G-demonstrationszoner, der involverer over ti elbiler, der aflader cirka 500 kWh månedligt med en indtægtssats på ¥0,8 pr. kWh. I 2022 gennemførte Chongqing en 48-timers fuldresponsopladnings-/afladecyklus for en elbil, der absorberede 44 kWh kumulativt. Derudover undersøger andre regioner i Kina aktivt V2G-pilotinitiativer, såsom Beijing Renji Building V2G-demonstrationsprojektet og Beijing China Re Centre V2G-demonstrationsprojektet. I 2021 påbegyndte BYD et femårigt program til at levere op til 5.000 V2G-aktiverede mellemtunge og tunge rent elektriske køretøjer til Levo Mobility LLC. Lande i Europa og Amerika med fokus på V2G-landskabet har lagt særlig vægt på V2G-teknologi og har tidligt introduceret eksplicit politisk støtte. Så langt tilbage som i 2012 lancerede University of Delaware pilotprojektet eV2gSM, der havde til formål at evaluere potentialet og den økonomiske værdi af elbiler, der leverer frekvensreguleringstjenester til PJM-nettet under V2G-forhold for at afbøde den iboende intermittensitet i vedvarende energi. For at gøre det muligt for University of Delawares relativt lavenergi-elbiler at deltage i markedet for frekvensregulering, sænkede pilotprojektet minimumskravet til effekt for udbydere af frekvensreguleringstjenester fra 500 kilowatt til cirka 100 kilowatt. I 2014 startede et demonstrationsprojekt på Los Angeles Air Force Base med støtte fra det amerikanske forsvarsministerium og California Energy Commission. I november 2016 foreslog Federal Energy Regulatory Commission (FERC) lovgivningsmæssige ændringer for at lette adgangen for energilagrings- og distribuerede energiressourceintegratorer (DER) på elmarkederne. Samlet set synes den amerikanske pilotvalidering at være relativt omfattende, med supplerende politiske mekanismer, der sandsynligvis vil blive færdiggjort inden for de næste et til to år, hvilket vil sætte V2G i gang med en reel kommerciel drift. I Den Europæiske Union startede SEEV4-City-programmet i 2016, hvor der blev afsat 5 millioner euro til støtte for seks projekter i fem lande. Dette initiativ fokuserer på at sætte mikronet i stand til at integrere vedvarende energi gennem V2H-, V2B- og V2N-applikationer. I 2018 annoncerede den britiske regering en finansiering på cirka 30 millioner pund til 21 V2G-projekter. Denne finansiering har til formål at teste relevante teknologiske FoU-resultater, samtidig med at markedsmuligheder for sådanne teknologier identificeres.

Tekniske vanskeligheder og udfordringer ved V2G-teknologiens enheds kompatibilitet:

Kompatibilitet mellem forskellige køretøjer, batterier og elnet udgør en betydelig udfordring. Det er afgørende at sikre høj kompatibilitet i kommunikationsprotokoller og opladnings-/afladningsgrænseflader mellem køretøjer og nettet for effektiv energioverførsel og interaktion. Nettilpasningsevne: Integration af et stort antal elbiler i nettets energiinteraktionssystemer kan udgøre udfordringer for den eksisterende netinfrastruktur. Problemer, der kræver løsning, omfatter netbelastningsstyring, nettets pålidelighed og stabilitet samt nettets fleksibilitet til at imødekomme behovet for opladning af elbiler. Tekniske udfordringer: V2G-systemer skal overvinde flere tekniske forhindringer, såsom teknologier til hurtig opladning og afladning, batteristyringssystemer og teknikker til netforbindelse. Disse udfordringer kræver kontinuerlig eksperimentering, forskning og udvikling. Batteristyring af køretøjer: For elbiler fungerer batteriet som en kritisk energilagringsenhed. Inden for V2G-systemer er præcis kontrol over batteristyringen afgørende for at afbalancere netkravene med hensyn til batteriets levetid. Opladnings-/afladningseffektivitet og -hastighed: Det er afgørende for en vellykket anvendelse af V2G-teknologi at opnå yderst effektive opladnings- og afladningsprocesser. Avancerede opladningsteknologier skal udvikles for at forbedre energioverførselseffektiviteten og -hastigheden, samtidig med at energitab minimeres. Netstabilitet: V2G-teknologi involverer integration af elbiler som en del af nettet, hvilket stiller øgede krav til netstabilitet og sikkerhed. Potentielle problemer, der opstår som følge af storstilet integration af køretøjsnet, skal løses for at sikre elsystemets pålidelighed og stabilitet. Markedsmekanismer: Den kommercielle model og markedsmekanismerne for V2G-systemer præsenterer også udfordringer. Nøje overvejelser og løsninger er nødvendige for at afbalancere interessenternes interesser, etablere rimelige tarifstrukturer og tilskynde brugerdeltagelse i V2G-energiudveksling.

Anvendelsesfordele ved V2G-teknologi:

Energistyring: V2G-teknologi gør det muligt for elbiler at føre elektricitet tilbage til nettet, hvilket letter tovejs energistrømme. Dette hjælper med at afbalancere netbelastninger, forbedre nettets stabilitet og pålidelighed og reducere afhængigheden af ​​forurenende energikilder såsom traditionel kulfyret kraftproduktion. Energilagring: Elbiler kan fungere som en del af distribuerede energilagringssystemer, lagre overskydende elektricitet og frigive den efter behov. Dette hjælper med at afbalancere netbelastninger og giver yderligere strømforsyning i spidsbelastningsperioder. Indtægtsgenerering: Gennem V2G-teknologi kan bilejere tilslutte deres elbiler til nettet, sælge elektricitet tilbage og tjene tilsvarende indkomst eller incitamenter. Dette giver en ekstra indtægtsstrøm for elbilejere. Reducerede CO2-udledninger: Ved at mindske afhængigheden af ​​konventionelle forurenende energikilder kan V2G-aktiverede elbiler reducere kuldioxid og andre drivhusgasemissioner, hvilket giver positive miljøpåvirkninger. Forbedret netfleksibilitet: V2G-teknologi letter dynamisk netstyring, forbedrer stabilitet og pålidelighed. Den muliggør fleksible justeringer af nettets udbuds- og efterspørgselsbalance baseret på realtidsforhold, hvilket øger nettets tilpasningsevne og driftseffektivitet.