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 ontwikkeling van nationale energiestrategieën en slimme netwerken. V2G-technologie transformeert elektrische voertuigen in mobiele energieopslagunits en maakt gebruik van tweerichtingslaadpalen om de energieoverdracht van het voertuig naar het net te realiseren. Dankzij deze technologie kunnen elektrische voertuigen stroom leveren aan het net tijdens periodes met een hoge belasting en opladen tijdens periodes met een lage belasting, wat bijdraagt aan een evenwichtige belasting van het net.
Op 4 januari 2024 publiceerden de Nationale Commissie voor Ontwikkeling en Hervorming en andere departementen het eerste binnenlandse beleidsdocument dat specifiek gericht was op V2G-technologie: "Implementatieadviezen over het versterken van de integratie en interactie van nieuwe energievoertuigen en elektriciteitsnetten". Gebaseerd op de eerdere "Richtlijnen voor het verder opbouwen van een hoogwaardig laadinfrastructuursysteem" die waren uitgegeven door het Algemeen Bureau van de Staatsraad, verduidelijkten de implementatieadviezen niet alleen de definitie van interactieve technologie voor voertuignetwerken, maar stelden ze ook specifieke doelen en strategieën voor, en waren ze van plan deze te gebruiken in de Yangtze-rivierdelta, de Parelrivierdelta, 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 in het land slechts zo'n 1.000 laadpalen met V2G-functionaliteit zijn, terwijl er momenteel 3,98 miljoen laadpalen in het land zijn, wat slechts 0,025% van het totale aantal bestaande laadpalen vertegenwoordigt. Bovendien is de V2G-technologie voor voertuig-netwerkinteractie ook relatief volwassen en zijn de toepassing en het onderzoek naar deze technologie internationaal niet ongebruikelijk. Hierdoor is er nog veel ruimte voor verbetering in de populariteit van V2G-technologie in steden.
Als nationale pilotstad voor een koolstofarme stad promoot Peking het gebruik van hernieuwbare energie. De enorme nieuwe energievoertuigen en laadinfrastructuur van de stad hebben de basis gelegd voor de toepassing van V2G-technologie. Tegen eind 2022 had de stad meer dan 280.000 laadpalen en 292 batterijwisselstations gebouwd.
Tijdens het promotie- en implementatieproces stuit V2G-technologie echter ook op een reeks uitdagingen, voornamelijk met betrekking tot de haalbaarheid van de daadwerkelijke exploitatie en de aanleg van de bijbehorende infrastructuur. Onderzoekers van het Paper Research Institute namen Peking als voorbeeld en voerden onlangs een onderzoek uit naar stedelijke energie-, elektriciteits- en laadpalengerelateerde industrieën.
Tweerichtingslaadpalen vereisen hoge initiële investeringskosten
Onderzoekers ontdekten dat als V2G-technologie populair wordt in stedelijke omgevingen, dit het huidige probleem van "moeilijk te vinden laadpalen" in steden effectief kan verlichten. China bevindt zich nog in de beginfase van de toepassing van V2G-technologie. Zoals de verantwoordelijke van een energiecentrale opmerkte, is V2G-technologie in theorie vergelijkbaar met het opladen van powerbanks met mobiele telefoons, maar de daadwerkelijke toepassing ervan vereist geavanceerder batterijbeheer en interactie met het elektriciteitsnet.
Onderzoekers hebben laadpalenbedrijven in Peking onderzocht en ontdekt dat de meeste laadpalen in Peking momenteel eenrichtingslaadpalen zijn die alleen voertuigen kunnen opladen. Om tweerichtingslaadpalen met V2G-functionaliteit te promoten, staan we momenteel voor verschillende praktische uitdagingen:
Ten eerste kampen topsteden zoals Peking met een grondtekort. Het bouwen van laadstations met V2G-functionaliteit, of het nu gaat om leasen of kopen van grond, betekent een langetermijninvestering en hoge kosten. Bovendien is het moeilijk om extra grond te vinden.
Ten tweede kost het tijd om bestaande laadpalen te transformeren. De investeringskosten voor de bouw van laadpalen zijn relatief hoog, inclusief de kosten van apparatuur, huurruimte en bedrading voor aansluiting op het elektriciteitsnet. Deze investeringen hebben meestal minstens 2-3 jaar nodig om terug te verdienen. Als de renovatie gebaseerd is op bestaande laadpalen, kunnen bedrijven onvoldoende stimulansen krijgen voordat de kosten zijn terugverdiend.
Eerdere mediaberichten meldden dat de popularisering van V2G-technologie in steden momenteel met twee grote uitdagingen te maken zal krijgen: Ten eerste zijn de hoge initiële bouwkosten. Ten tweede kan een storing in de stroomvoorziening van elektrische voertuigen op het net de stabiliteit van het net aantasten.
De technologische vooruitzichten zijn optimistisch en hebben op de lange termijn veel potentieel.
Wat betekent de toepassing van V2G-technologie voor autobezitters? Relevante studies tonen aan dat de energie-efficiëntie van kleine trams ongeveer 6 km/kWh bedraagt (dat wil zeggen dat één kilowattuur elektriciteit 6 kilometer kan rijden). 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 het voertuig omvat echter ook airconditioning, enz. Vergeleken met de ideale situatie zal de rijafstand korter zijn.
De verantwoordelijke van het bovengenoemde bedrijf voor laadpalen is optimistisch over V2G-technologie. Hij wees erop dat een nieuw energievoertuig 80 kilowattuur elektriciteit kan opslaan wanneer het volledig is opgeladen en elke keer 50 kilowattuur elektriciteit aan het net kan leveren. Berekend op basis van de elektriciteitsprijzen die onderzoekers zagen in de ondergrondse parkeergarage van een winkelcentrum aan de East Fourth Ring Road in Peking, bedraagt de laadprijs tijdens daluren 1,1 yuan/kWh (in de buitenwijken zijn de laadprijzen lager) en tijdens piekuren 2,1 yuan/kWh. Ervan uitgaande dat de autobezitter dagelijks tijdens daluren oplaadt en tijdens piekuren stroom aan het net levert, kan de autobezitter op basis van de huidige prijzen een winst van minstens 50 yuan per dag maken. "Met mogelijke prijsaanpassingen vanuit het elektriciteitsnet, zoals de invoering van marktprijzen tijdens piekuren, kunnen de inkomsten uit voertuigen die stroom leveren aan laadpalen verder toenemen."
De verantwoordelijke voor de bovengenoemde energiecentrale wees erop dat bij V2G-technologie rekening moet worden gehouden met de kosten van batterijverlies wanneer elektrische voertuigen stroom aan het net leveren. Relevante rapporten geven aan dat de kosten van een 60kWh-batterij ongeveer US$ 7.680 bedragen (omgerekend ongeveer RMB 55.000).
Voor laadpalenbedrijven zal de marktvraag naar V2G-technologie toenemen naarmate het aantal nieuwe energievoertuigen blijft toenemen. Wanneer elektrische voertuigen via laadpalen stroom aan het net leveren, kunnen de laadpalenbedrijven een bepaalde "platform service fee" in rekening brengen. Daarnaast investeren en exploiteren bedrijven in veel Chinese steden laadpalen, en de overheid zal hier subsidies voor verstrekken.
Binnenlandse steden promoten geleidelijk V2G-toepassingen. In juli 2023 werd het eerste demonstratiestation voor V2G-laadpunten in Zhoushan City officieel in gebruik genomen en werd de eerste transactie in het park in de provincie Zhejiang succesvol afgerond. Op 9 januari 2024 kondigde NIO aan dat de eerste serie van 10 V2G-laadpunten 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 in de technologie van powerbatterijen de levensduur van de batterij tot wel 3000 keer of meer kan worden verlengd, wat overeenkomt met ongeveer 10 jaar gebruik. Dit is uiterst belangrijk voor toepassingen waarbij elektrische voertuigen regelmatig worden opgeladen en ontladen.
Buitenlandse onderzoekers hebben vergelijkbare bevindingen gedaan. Het Australische ACT heeft onlangs een tweejarig onderzoeksproject naar V2G-technologie afgerond, genaamd "Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)". Het toont aan dat met de grootschalige ontwikkeling van technologie de kosten voor V2G-laden naar verwachting aanzienlijk zullen dalen. 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 lange termijn zullen dalen. De bevindingen zouden ook bijzonder nuttig kunnen zijn voor het balanceren van de toevoer van hernieuwbare energie aan het net tijdens piekmomenten.
Er is samenwerking met het elektriciteitsnet en een marktgerichte oplossing nodig.
Op technisch niveau zal het proces waarbij elektrische voertuigen worden teruggeleverd aan het elektriciteitsnet de complexiteit van de totale operatie vergroten.
Xi Guofu, directeur van de afdeling Industriële Ontwikkeling van State Grid Corporation of China, zei ooit dat het opladen van nieuwe energievoertuigen gepaard gaat met "hoge belasting en laag vermogen". De meeste eigenaren van nieuwe energievoertuigen zijn gewend om te laden tussen 19:00 en 23:00 uur, wat samenvalt met de piekperiode van de elektriciteitsvraag van huishoudens. Tot wel 85%, wat de piekbelasting verhoogt en een grotere impact heeft op het distributienetwerk.
Vanuit een praktisch perspectief is een transformator nodig om de spanning aan te passen wanneer elektrische voertuigen elektrische energie terugleveren aan het net. Dit betekent dat het ontladingsproces van het elektrische voertuig moet aansluiten op de transformatortechnologie van het elektriciteitsnet. Concreet betekent dit dat de stroomoverdracht van de laadpaal naar de tram de overdracht van elektrische energie van een hogere naar een lagere spanning vereist, terwijl de stroomoverdracht van de tram naar de laadpaal (en dus naar het net) een verhoging van een lagere naar een hogere spanning vereist. Technisch gezien is het complexer en vereist het spanningsomzetting en het waarborgen van de stabiliteit van de elektrische energie en de naleving van de netnormen.
De verantwoordelijke van de eerdergenoemde energiecentrale gaf aan dat het elektriciteitsnet een nauwkeurig energiebeheer moet uitvoeren voor het laad- en ontlaadproces van meerdere elektrische voertuigen. Dit is niet alleen een technische uitdaging, maar vereist ook een aanpassing van de strategie voor het beheer van het net.
Hij zei: "Op sommige plaatsen zijn de bestaande elektriciteitsnetdraden bijvoorbeeld niet dik genoeg om een groot aantal laadpalen te ondersteunen. Dit is vergelijkbaar met het waterleidingsysteem. De hoofdleiding kan niet voldoende water leveren aan alle aftakkingen en moet opnieuw worden bedraad. Dit vereist veel herbedrading. Hoge bouwkosten." Zelfs als er ergens laadpalen worden geplaatst, werken ze mogelijk niet goed vanwege problemen met de netcapaciteit.
De bijbehorende aanpassingswerkzaamheden moeten worden voortgezet. Zo bedraagt het vermogen van langzaam ladende laadpalen doorgaans 7 kilowatt (7 kW), terwijl het totale vermogen van huishoudelijke apparaten in een gemiddeld huishouden ongeveer 3 kilowatt (3 kW) bedraagt. Als er één of twee laadpalen worden aangesloten, kan de belasting volledig worden belast en kan het elektriciteitsnet stabieler worden gemaakt, zelfs als de stroom buiten de piekuren wordt verbruikt. Als er echter een groot aantal laadpalen wordt aangesloten en er tijdens piekuren stroom wordt verbruikt, kan de belastbaarheid van het net worden overschreden.
De verantwoordelijke voor de bovengenoemde energiecentrale zei dat, met het oog op gedistribueerde energie, de marktwerking van elektriciteit kan worden onderzocht om het probleem op te lossen van het bevorderen van het laden en ontladen van nieuwe energievoertuigen op het elektriciteitsnet in de toekomst. Momenteel wordt elektrische energie door energieopwekkingsbedrijven verkocht aan netbeheerders, die deze vervolgens distribueren naar gebruikers en bedrijven. Multilevel-circulatie verhoogt de totale kosten van de energievoorziening. Als gebruikers en bedrijven elektriciteit rechtstreeks van energieopwekkingsbedrijven kunnen kopen, zal dit de energievoorzieningsketen vereenvoudigen. "Directe aankoop kan de tussenliggende schakels verminderen, waardoor de operationele kosten van elektriciteit dalen. Het kan er ook toe leiden dat laadpalenbedrijven actiever deelnemen aan de energievoorziening en de regulering van het elektriciteitsnet, wat van groot belang is voor de efficiënte werking van de energiemarkt en de bevordering van technologie voor de koppeling van voertuigen aan het net."
Qin Jianze, directeur van het Energy Service Center (Load Control Center) van State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., stelde voor dat door de functies en voordelen van het Internet of Vehicles-platform te benutten, laadpalen voor sociale activa kunnen worden verbonden met het Internet of Vehicles-platform om de activiteiten van sociale operatoren te vereenvoudigen. Verhoog de drempel, verlaag investeringskosten, bereik een win-winsituatie met het Internet of Vehicles-platform en bouw een duurzaam industrieel ecosysteem.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Plaatsingstijd: 10-02-2024
