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产业规模将达到万亿级!院士深度解读车网zoty中欧体育,互动(V2G)四大关键技术!
欧阳明高院士预计2030和2035年慢充桩数量将分别达到7000万和1. 5亿台;到2040年,车桩比能够小于1∶1,即桩比车多。
1、欧阳院士从双碳目标出发,描绘了新能源汽车与新型电力系统融合发展的广阔前景,并重点阐释了我国实行车网互动的可行性和优势。
2、对车网互动技术四大关键技术进行了非常深入的解读,包括:电网融合控制技术、微网能量控制技术、动力电池优化管理技术、聚合与虚拟电zoty中欧体育,厂优化调度技术。
3、未来十年,电动汽车智慧能源有望达到万亿产业规模。其黄金组合是分布式光伏+电池储能+车网互动+互联网+区块链,到2060年,将有望进入十万亿时代,风电光伏装机有望到60亿千瓦。
下文中还分享了欧阳明高院士针对车网互动的三个重要观点,分享给大家一起学习。
根据基础设施部分预测,预计2030和2035年慢充桩数量将分别达到7000万和1. 5亿台;到2040年,车桩比能够小于1∶1,即桩比车多。
同时,在以私家车慢充为主的场zoty中欧体育,景下,车辆停放时间长、可接入电网数量大,电动汽车具有参与大电网负荷调节的巨大潜力。
根据出行期间无法参与车网互动的约束条件,以及车载平均SOC的限制,得到的电动汽车参与V2G 的能量和功率潜力分别如下图所示。
从能量的角度看,到2040年,我国电动汽车保有量达到3亿辆,每辆车平均电量大于65kW·h,则车载储能容量达到和超过200亿kW·h,与我国每天消费总电量基本相当。若进一步考虑出行需求,乘用车每日可灵活参与电网调度的平均电量仍可以达到104亿kW·h。
以北京为例,目前北京市电动汽车保有量达到50万辆,如果乘用车停充补电采用15 kW 双向充电桩,新能源汽车对电网功率支撑的能力约700万kW, 达到当前北京市电网最大负荷的1/4。能够满足应急备用和频率与峰谷调节的需求。
采用文献中的方法,考虑电动汽车出行和充电行为边界,对高比例可再生能源场景下有序充电和车网互动的具体场景进行测算。2035年和2040年电动汽车V2G场景分析下图所示。
由图可见,在风电、光伏等可再生能源装 机的场景下,一方面有序充电将部分高峰期负荷转移至发电量充足的时间段,另一方面电动汽车V2G分布式储能在日间提供了超过60和100亿kW·h的能量,即便考虑波动较大、工况恶劣的特殊天气,电动汽车分布式储能也可以满足3~5天内的日间电量的调峰转移。
再进一步,电动汽车V2G还可扩展为V2X(vehicle to everything),为家庭、楼宇、小区、微电网 和大电网提供备用容量、峰谷调节和频率调节等服务,如下图所示。
根据美国加州独立系统运营商(CAISO)定义 ,V1G指“单向管理充电服务”,即智能有序充电,仅改变汽车充电时间或充电速率;而V2X包含反向功率流,具有多种尺度调节潜力。
车网互动的发展路径要求深度耦合电动汽车保 有量和电力系统可再生能源渗透率的发展预期。
随着电动汽车按照Logistic型曲线的激增,对电力系统的冲击逐渐增大,有序充电须首先实现快速发展,促进新能源汽车的渗透。
根据现有基础设施和协议标准情况,按照从易到难、由点及面、逐层推进的思路,规划出车网互动发展路径展望,如下图所示。
2021-2025 年:加快完善智能有序充电相关标准,完善配套政策机制和建设运营模式,实现重点区域应用和参与电力交易的试点;此阶段V2G 技术与标准化相关准备工作初步就绪,制定基础设施改造与V2G车型商用化目标,率先在重点区域实现V2G商用试点。
2026-2030 年:智能有序充电成为主流建设运营模式,电网对大功率快充场站和社区充电桩的接入能力显著提升,电动汽车消纳绿电比例大幅提升;V2G 率先在重点区域实现商用化,V2G 电网基础设施升级改造范围和比例快速提升;充电场站和新能源汽车用户全面参与电力现货、绿电交易和辅助服务市场交易。
2031-2035 年:智能有序充电模式实现对大功率公共快充场站、自建专用场站以及社区和单位充电桩的全面覆盖,实现高比例错峰充电与消纳绿电。V2G 实现居民区等规模商用场景覆盖,日储能调节潜力将达到 80 亿 kW·h左右。通过“外部煤电替代 效益”,新能源汽车实现整体“净负碳排放”,成为碳中和的重要支撑。
2036-2040 年:电动汽车智能双向互动全面发展,渗透率预期达到100%。
从战略角度看,车网互动V2G技术是全球新 能源技术的竞争焦点。2022年5月,美国欧盟贸 易和技术委员会(TTC)在法国巴黎发表联合声明,在气候与清洁技术章节三次提及 V2G 技术重 要性和具体行动计划。
从电动汽车角度看,车网互动是解决充电容量的关键路径。电动汽车大规模普及倒逼充电行为从无序充电到有序充电再到双向充电车网互动。电动车停止运行时通过双向充电桩与电网联接,通过能源互联网调控,可以实现低谷充电高峰放电。
根据英国示范项目结果,无序充电的功率需 求是有序充电的两倍以上,而双向充放电 V2G 则 可以反过来减小电网功率需求。
广义的车网互动 将使电动汽车充电免费甚至实现盈利。车网互动需要用户、企业、地方政府共同参与构建能源互联网平台,三方都有收益,还具有推动新能源发展的绿色效益。
同时,也可以采用车电资产分离、电池租赁新型商业模式,电池资产拥有者集中管理电池储能并获得收益zoty中欧体育,,既减轻了客户的负担,又降低了整车成本,加速电动车的市场渗透。
从储能的角度看,利用电动汽车电池与电网 双向充放电的车网互动式储能提供了成本低、安全性高的电化学分布式储能新途径,能量和功率聚合潜力巨大。同时,车网互动式智慧储能是唯一 一种与解决大容量可再生能源接入电网问题直接 相关的需求侧储能技术。
从应用角度看,车网互动应用场景广阔、接口灵活、聚合方便。场景包括建筑、园区、交通等。电网接口可以是城市低压配网(居民区等)和中压 配网(高速路等)。聚合方式方面,多个居民区、多 个楼宇、多个场站zoty中欧体育,、多个充电桩等都可聚合成虚拟电厂。返回搜狐,查看更多