Met de snelle groei van de Chinese markt voor nieuwe energievoertuigen is de toepassing van Vehicle-to-Grid (V2G)-technologie steeds belangrijker geworden voor de constructie van nationale energiestrategieën en slimme netwerken. V2G-technologie transformeert elektrische voertuigen in mobiele energieopslageenheden en maakt gebruik van tweerichtingslaadpalen om krachtoverdracht van het voertuig naar het elektriciteitsnet te realiseren. Via deze technologie kunnen elektrische voertuigen tijdens perioden met hoge belasting stroom leveren aan het elektriciteitsnet en opladen tijdens perioden met lage belasting, waardoor de belasting op het elektriciteitsnet in balans wordt gehouden.
Op 4 januari 2024 brachten de Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie en andere afdelingen het eerste binnenlandse beleidsdocument uit dat specifiek gericht was op V2G-technologie: “Implementatieadviezen over het versterken van de integratie en interactie van nieuwe energievoertuigen en elektriciteitsnetwerken.” Gebaseerd op de eerdere “Guiding Opinions on Verder Building a High-Quality Charging Infrastructure System” uitgegeven door het Algemeen Bureau van de Staatsraad, verduidelijkten de implementatieadviezen niet alleen de definitie van interactieve voertuignetwerktechnologie, maar stelden ze ook specifieke doelstellingen en strategieën, en was van plan deze te gebruiken in de Yangtze River Delta, Pearl River Delta, Beijing-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan en Chongqing en andere regio's met volwassen omstandigheden om demonstratieprojecten op te zetten.
Uit eerdere informatie blijkt dat er slechts ongeveer 1.000 oplaadpalen met V2G-functies in het land zijn, en dat er momenteel 3,98 miljoen oplaadpalen in het land zijn, goed voor slechts 0,025% van het totale aantal bestaande oplaadpalen. Bovendien is de V2G-technologie voor voertuig-netwerkinteractie ook relatief volwassen, en de toepassing en het onderzoek van deze technologie zijn internationaal niet ongewoon. Als gevolg hiervan is er veel ruimte voor verbetering in de populariteit van V2G-technologie in steden.
Als nationaal proefproject voor koolstofarme steden promoot Peking het gebruik van hernieuwbare energie. De enorme nieuwe energievoertuigen en de oplaadinfrastructuur van de stad hebben de basis gelegd voor de toepassing van V2G-technologie. Eind 2022 heeft de stad ruim 280.000 oplaadpalen en 292 batterijwisselstations gebouwd.
Tijdens het promotie- en implementatieproces wordt de V2G-technologie echter ook geconfronteerd met een reeks uitdagingen, voornamelijk gerelateerd aan de haalbaarheid van de daadwerkelijke exploitatie en de aanleg van de bijbehorende infrastructuur. Met Beijing als voorbeeld hebben onderzoekers van The Paper Research Institute onlangs een onderzoek uitgevoerd naar stedelijke energie-, elektriciteits- en laadpalengerelateerde industrieën.
Tweerichtingslaadpalen vergen hoge initiële investeringskosten
Onderzoekers hebben ontdekt dat als V2G-technologie populair wordt in stedelijke omgevingen, dit het huidige probleem van ‘moeilijk te vinden oplaadpalen’ in steden effectief kan verlichten. China bevindt zich nog in de beginfase van de toepassing van V2G-technologie. Zoals de verantwoordelijke van een elektriciteitscentrale opmerkte, is V2G-technologie in theorie vergelijkbaar met het toestaan van mobiele telefoons om powerbanks op te laden, maar de daadwerkelijke toepassing ervan vereist een geavanceerder batterijbeheer en meer interactie met het elektriciteitsnet.
Onderzoekers onderzochten laadpaalbedrijven in Beijing en kwamen erachter dat de meeste laadpalen in Beijing momenteel eenrichtingslaadpalen zijn die alleen voertuigen kunnen opladen. Om tweerichtingslaadpalen met V2G-functies te promoten, staan we momenteel voor een aantal praktische uitdagingen:
Ten eerste worden eersteklas steden, zoals Peking, geconfronteerd met een tekort aan land. Het bouwen van laadstations met V2G-functies, of het nu gaat om het leasen of kopen van grond, betekent langetermijninvesteringen en hoge kosten. Bovendien is het moeilijk om extra land beschikbaar te vinden.
Ten tweede zal het tijd kosten om bestaande oplaadpalen te transformeren. De investeringskosten voor het bouwen van laadpalen zijn relatief hoog, inclusief de kosten van apparatuur, huurruimte en bedrading voor aansluiting op het elektriciteitsnet. Het duurt doorgaans minimaal 2-3 jaar om deze investeringen terug te verdienen. Als retrofitting gebaseerd is op bestaande oplaadpalen, ontbreekt het bedrijven mogelijk aan voldoende prikkels voordat de kosten zijn terugverdiend.
Eerder werd in mediaberichten gesteld dat het populariseren van V2G-technologie in steden momenteel voor twee grote uitdagingen zal staan: de eerste zijn de hoge initiële bouwkosten. Ten tweede: als de stroomvoorziening van elektrische voertuigen niet op het elektriciteitsnet is aangesloten, kan dit de stabiliteit van het elektriciteitsnet aantasten.
De technologische vooruitzichten zijn optimistisch en hebben op de lange termijn een groot potentieel.
Wat betekent de toepassing van V2G-technologie voor autobezitters? Uit relevante onderzoeken blijkt dat de energie-efficiëntie van kleine trams ongeveer 6 km/kWh bedraagt (dat wil zeggen dat met één kilowattuur elektriciteit 6 kilometer kan worden afgelegd). De batterijcapaciteit van kleine elektrische voertuigen is over het algemeen 60-80 kWh (60-80 kilowattuur elektriciteit), en een elektrische auto kan ongeveer 80 kilowattuur elektriciteit opladen. Het energieverbruik van voertuigen omvat echter ook airconditioning, enz. Vergeleken met de ideale toestand wordt de rijafstand verkort.
De verantwoordelijke van het bovengenoemde laadpaalbedrijf is optimistisch over de V2G-technologie. Hij wees erop dat een nieuw energievoertuig 80 kilowattuur elektriciteit kan opslaan als het volledig is opgeladen, en elke keer 50 kilowattuur elektriciteit aan het elektriciteitsnet kan leveren. Berekend op basis van de elektriciteitsprijzen die onderzoekers zagen in de ondergrondse parkeergarage van een winkelcentrum aan de East Fourth Ring Road, Beijing, bedraagt de oplaadprijs tijdens de daluren 1,1 yuan/kWh (de oplaadprijzen zijn lager in de buitenwijken), en de laadprijs tijdens de spitsuren bedraagt 2,1 yuan/kWh. Ervan uitgaande dat de autobezitter elke dag tijdens de daluren oplaadt en tijdens de piekuren stroom levert aan het net, kan de autobezitter op basis van de huidige prijzen een winst maken van minimaal 50 yuan per dag. “Met mogelijke prijsaanpassingen vanuit het elektriciteitsnet, zoals de implementatie van marktprijzen tijdens piekuren, kunnen de inkomsten uit voertuigen die stroom leveren aan laadpalen verder toenemen.”
De persoon die de leiding heeft over de bovengenoemde energiecentrale wees erop dat via de V2G-technologie rekening moet worden gehouden met de kosten van batterijverlies wanneer elektrische voertuigen stroom naar het net sturen. Relevante rapporten geven aan dat de kosten van een batterij van 60 kWh ongeveer US$ 7.680 bedragen (equivalent aan ongeveer RMB 55.000).
Voor laadpaalbedrijven zal, naarmate het aantal nieuwe energievoertuigen blijft toenemen, ook de marktvraag naar V2G-technologie groeien. Wanneer elektrische voertuigen via laadpalen stroom naar het net transporteren, kunnen de laadpaalbedrijven een bepaalde “platformservicevergoeding” in rekening brengen. Bovendien investeren en exploiteren bedrijven in veel steden in China laadpalen, en zal de overheid overeenkomstige subsidies verstrekken.
Binnenlandse steden promoten geleidelijk V2G-toepassingen. In juli 2023 werd het eerste V2G-laaddemonstratiestation van Zhoushan City officieel in gebruik genomen en werd de eerste transactieorder in het park in de provincie Zhejiang met succes voltooid. Op 9 januari 2024 maakte NIO bekend dat de eerste batch van 10 V2G-laadstations in Shanghai officieel in gebruik was genomen.
Cui Dongshu, secretaris-generaal van de National Passenger Car Market Information Joint Association, is optimistisch over het potentieel van V2G-technologie. Hij vertelde onderzoekers dat met de vooruitgang van de batterijtechnologie de levensduur van de batterij kan worden verlengd tot 3000 keer of hoger, wat overeenkomt met ongeveer 10 jaar gebruik. Dit is van groot belang voor toepassingsscenario’s waarin elektrische voertuigen veelvuldig worden opgeladen en ontladen.
Buitenlandse onderzoekers hebben vergelijkbare bevindingen gedaan. Het Australische ACT voltooide onlangs een tweejarig V2G-technologieonderzoeksproject genaamd “Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)”. Het laat zien dat met de grootschalige ontwikkeling van technologie de V2G-laadkosten naar verwachting aanzienlijk zullen worden verlaagd. Dit betekent dat op de lange termijn, naarmate de kosten van laadfaciliteiten dalen, ook de prijs van elektrische voertuigen zal dalen, waardoor de gebruikskosten op de lange termijn afnemen. De bevindingen kunnen ook bijzonder gunstig zijn voor het balanceren van de input van hernieuwbare energie in het elektriciteitsnet tijdens perioden van piekvermogen.
Het heeft de medewerking van het elektriciteitsnet en een marktgerichte oplossing nodig.
Op technisch niveau zal het proces van teruglevering van elektrische voertuigen aan het elektriciteitsnet de complexiteit van de algehele operatie vergroten.
Xi Guofu, directeur van het Industrial Development Department van State Grid Corporation of China, zei ooit dat het opladen van nieuwe energievoertuigen “hoge belasting en laag vermogen” met zich meebrengt. De meeste eigenaren van nieuwe energievoertuigen zijn gewend om tussen 19.00 en 23.00 uur op te laden, wat samenvalt met de piekperiode van de elektriciteitsbelasting in woningen. Tot wel 85%, waardoor de piekvermogenbelasting toeneemt en een grotere impact op het distributienetwerk ontstaat.
Vanuit praktisch perspectief is er, wanneer elektrische voertuigen elektrische energie terugleveren aan het elektriciteitsnet, een transformator nodig om de spanning aan te passen om compatibiliteit met het elektriciteitsnet te garanderen. Dit betekent dat het ontladingsproces van elektrische voertuigen moet aansluiten bij de transformatortechnologie van het elektriciteitsnet. Concreet gaat het bij de overdracht van vermogen van de laadpaal naar de tram om de overdracht van elektrische energie van een hogere spanning naar een lagere spanning, terwijl de overdracht van stroom van de tram naar de laadpaal (en dus naar het elektriciteitsnet) een verhoging vereist van een lagere spanning naar een hogere spanning. In technologie is het complexer, waarbij spanningsomzetting betrokken is en de stabiliteit van elektrische energie en naleving van netnormen worden gewaarborgd.
De verantwoordelijke van de bovengenoemde energiecentrale wees erop dat het elektriciteitsnet een nauwkeurig energiebeheer moet uitvoeren voor de laad- en ontlaadprocessen van meerdere elektrische voertuigen, wat niet alleen een technische uitdaging is, maar ook de aanpassing van de netwerkbeheerstrategie met zich meebrengt. .
Hij zei: “Op sommige plaatsen zijn de bestaande elektriciteitsdraden bijvoorbeeld niet dik genoeg om een groot aantal oplaadpalen te ondersteunen. Dit komt overeen met het waterleidingsysteem. De hoofdleiding kan niet genoeg water leveren aan alle aftakleidingen en moet opnieuw worden bedraad. Dit vergt veel herbedrading. Hoge bouwkosten.” Zelfs als er ergens laadpalen zijn geïnstalleerd, is het mogelijk dat deze niet goed werken vanwege problemen met de netcapaciteit.
Het overeenkomstige aanpassingswerk moet worden voortgezet. Zo is het vermogen van langzaamladende laadpalen doorgaans 7 kilowatt (7 kW), terwijl het totale vermogen van huishoudelijke apparaten in een gemiddeld huishouden zo’n 3 kilowatt (3 kW) bedraagt. Als er één of twee laadpalen worden aangesloten, kan de belasting volledig worden geladen en zelfs als de stroom buiten de piekuren wordt gebruikt, kan het elektriciteitsnet stabieler worden gemaakt. Als echter een groot aantal laadpalen wordt aangesloten en er op piekmomenten stroom wordt verbruikt, kan de laadcapaciteit van het net worden overschreden.
De persoon die de leiding heeft over de bovengenoemde elektriciteitscentrale zei dat, in het vooruitzicht van gedistribueerde energie, de marktisering van elektriciteit kan worden onderzocht om het probleem van het bevorderen van het laden en ontladen van nieuwe energievoertuigen op het elektriciteitsnet in de toekomst op te lossen. Momenteel wordt elektrische energie door energieopwekkingsbedrijven verkocht aan energienetbedrijven, die deze vervolgens distribueren naar gebruikers en bedrijven. Circulatie op meerdere niveaus verhoogt de totale stroomvoorzieningskosten. Als gebruikers en bedrijven elektriciteit rechtstreeks van energieopwekkingsbedrijven kunnen kopen, zal dit de stroomvoorzieningsketen vereenvoudigen. “Directe aankoop kan de tussenliggende schakels verminderen, waardoor de exploitatiekosten van elektriciteit afnemen. Het kan laadpaalbedrijven er ook toe aanzetten actiever deel te nemen aan de stroomvoorziening en regulering van het elektriciteitsnet, wat van groot belang is voor de efficiënte werking van de energiemarkt en de bevordering van de interconnectietechnologie tussen voertuigen en het elektriciteitsnet. “
Qin Jianze, directeur van het Energy Service Center (Load Control Center) van State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., suggereerde dat door gebruik te maken van de functies en voordelen van het Internet of Vehicles-platform, oplaadpalen voor sociale activa met elkaar kunnen worden verbonden. naar het Internet of Vehicles-platform om de activiteiten van sociale operatoren te vereenvoudigen. Bouw de drempel op, verlaag de investeringskosten, bereik een win-win-samenwerking met het Internet of Vehicles-platform en bouw een duurzaam industrieel ecosysteem.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Posttijd: 10 februari 2024
