V2G技术及其在国内外的现状

V2G技术及其在国内外的现状

什么是V2G技术？
V2G技术是指车辆与电网之间双向能量传输。V2G是“车辆到电网”（Vehicle-to-Grid）的缩写，它允许电动汽车通过电网充电，同时将储存的能量回馈给电网。V2G技术的主要目的是增强电动汽车的零排放驾驶能力，并为电网提供电力供应支持和调节服务。

通过V2G技术，电动汽车可以作为储能设备，将多余的电力输送回电网供其他用户使用。在电网用电高峰期，V2G技术可以将车辆储存的能量释放回电网，帮助平衡负荷。反之，在电网用电低谷期，电动汽车可以从电网吸收能量进行充电。电动汽车在低负荷时吸收电力，在高负荷时释放电力，从而从电价差中获利。如果V2G技术得到充分实现，每辆电动汽车都可以被视为一个微型移动电源：在低负荷时充电可自动储存能量，而在高负荷时，车辆电池中储存的能量可以出售给电网，赚取电价差。

中国V2G现状：中国拥有全球最大的电动汽车保有量，为车网互动（V2G）提供了巨大的市场潜力。自2020年以来，国家出台多项政策推进V2G技术发展，清华大学、浙江大学等知名高校也开展了深入研究。5月17日，国家发展和改革委员会、国家能源局联合发布了《关于加快农村地区新能源汽车充电基础设施建设和乡村振兴实施意见》。该文件提出：鼓励开展电动汽车与电网双向互动（V2G）以及光伏发电、储能和充电协同控制等关键技术的研究；探索在充电桩利用率低的农村地区建设集光伏发电、储能和充电于一体的综合充电基础设施；实施峰谷电价政策，鼓励用户在用电低谷时段充电。到2030年，采用两部制电价体系的集中式充电和换电设施将免收需求（容量）费用。电网企业配电网络建设投资效率的限制将放宽，并将全部投资收益纳入输配电电价。应用案例：上海设有三个V2G示范区，涉及十余辆电动汽车，每月放电量约为500千瓦时，收益价格为每千瓦时0.8元人民币。2022年，重庆完成了一辆电动汽车48小时的全响应充放电循环，累计吸收电量44千瓦时。此外，中国其他地区也在积极探索V2G试点项目，例如北京仁济大厦V2G示范项目和北京中国再保险公司V2G示范项目。2021年，比亚迪启动了一项为期五年的计划，向Levo Mobility LLC交付至多5000辆支持V2G的中重型纯电动汽车。海外V2G格局：欧美国家尤其重视V2G技术，并在早期阶段就出台了明确的政策支持。早在2012年，特拉华大学就启动了eV2gSM试点项目，旨在评估电动汽车在V2G条件下为PJM电网提供频率调节服务的潜力和经济价值，以缓解可再生能源固有的间歇性问题。为了使特拉华大学功率相对较低的电动汽车能够参与频率调节市场，该试点项目将频率调节服务提供商的最低功率要求从500千瓦降低至约100千瓦。2014年，在美国国防部和加州能源委员会的支持下，洛杉矶空军基地启动了一个示范项目。2016年11月，联邦能源监管委员会（FERC）提议修改监管规定，以促进储能和分布式能源（DER）集成商进入电力市场。总体而言，美国的试点验证似乎较为全面，配套的政策机制有望在未来一到两年内最终确定，从而推动V2G技术进入实质性的商业运营阶段。在欧盟，SEEV4-City计划于2016年启动，拨款500万欧元支持五个国家的六个项目。该计划旨在通过V2H、V2B和V2N应用，使微电网能够整合可再生能源。2018年，英国政府宣布为21个V2G项目提供约3000万英镑的资金。这笔资金旨在测试相关的技术研发成果，同时为这些技术寻找市场机遇。

V2G技术设备兼容性的技术难点和挑战：

不同车辆、电池和电网之间的兼容性是一项重大挑战。确保车辆与电网之间通信协议和充放电接口的高度兼容性，对于有效的能量传输和交互至关重要。电网适应性：将大量电动汽车接入电网能源交互系统可能会对现有电网基础设施构成挑战。需要解决的问题包括电网负荷管理、电网可靠性和稳定性，以及电网满足电动汽车充电需求的灵活性。技术挑战：V2G系统必须克服多项技术难题，例如快速充放电技术、电池管理控制系统和电网互联技术。这些挑战需要持续的实验、研发和应用。车辆电池管理：对于电动汽车而言，电池是关键的储能装置。在V2G系统中，对电池管理进行精确控制至关重要，这既能平衡电网需求，又能兼顾电池寿命。充放电效率和速度：实现高效的充放电过程对于V2G技术的成功应用至关重要。必须开发先进的充电技术，以提高能量传输效率和速度，同时最大限度地减少能量损失。电网稳定性：V2G 技术涉及将电动汽车集成到电网中，这对电网的稳定性和安全性提出了更高的要求。必须解决大规模车辆并网可能引发的问题，以确保电力系统的可靠性和稳定性。市场机制：V2G 系统的商业模式和市场机制也面临挑战。需要认真考虑并妥善解决各利益相关方的利益冲突、建立合理的价格结构以及激励用户参与 V2G 能源交易等问题。

V2G技术的应用优势：

能源管理：V2G技术使电动汽车能够将电力回馈电网，促进双向能源流动。这有助于平衡电网负荷，提高电网稳定性和可靠性，并减少对传统燃煤发电等污染性能源的依赖。储能：电动汽车可以作为分布式储能系统的一部分，储存多余的电力并在需要时释放。这有助于平衡电网负荷，并在高峰时段提供额外的电力支持。创收：通过V2G技术，车主可以将电动汽车连接到电网，将电力出售回电网并获得相应的收入或奖励。这为电动汽车车主提供了额外的收入来源。减少碳排放：通过减少对传统污染性能源的依赖，支持V2G技术的电动汽车可以降低二氧化碳和其他温室气体的排放，从而产生积极的环境影响。增强电网灵活性：V2G技术有助于动态电网管理，提高电网的稳定性和可靠性。它能够根据实时情况灵活调整电网的供需平衡，从而提高电网的适应性和运行效率。