Met de snelle groei van de Chinese markt voor elektrische voertuigen is de toepassing van Vehicle-to-Grid (V2G)-technologie steeds belangrijker geworden voor de ontwikkeling van nationale energiestrategieën en slimme elektriciteitsnetten. V2G-technologie transformeert elektrische voertuigen in mobiele energieopslageenheden en maakt gebruik van laadpalen in beide richtingen om stroom van het voertuig naar het net te transporteren. Dankzij deze technologie kunnen elektrische voertuigen stroom leveren aan het net tijdens piekbelastingsperioden en opladen tijdens dalbelastingsperioden, waardoor de belasting op het net in evenwicht wordt gehouden.
Op 4 januari 2024 publiceerden de Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie en andere departementen het eerste binnenlandse beleidsdocument dat specifiek gericht is op V2G-technologie: "Implementatierichtlijnen voor het versterken van de integratie en interactie van elektrische voertuigen en elektriciteitsnetten". Voortbouwend op de eerdere "Richtlijnen voor de verdere ontwikkeling van een hoogwaardig laadinfrastructuursysteem" van het Algemeen Bureau van de Staatsraad, verduidelijkten de implementatierichtlijnen niet alleen de definitie van voertuig-netwerkinteractietechnologie, maar formuleerden ze ook specifieke doelen en strategieën. Het plan was om deze te gebruiken voor de ontwikkeling van demonstratieprojecten in de Yangtze-delta, de Parelrivierdelta, Beijing-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan en Chongqing, en andere regio's met voldoende ontwikkelde omstandigheden.
Uit eerdere gegevens blijkt dat er in het land slechts ongeveer 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 relatief volwassen en is de toepassing en het onderzoek naar deze technologie internationaal niet ongebruikelijk. Daardoor is er nog veel ruimte voor verbetering in de populariteit van V2G-technologie in steden.
Als nationaal pilotproject voor een koolstofarme stad stimuleert Peking het gebruik van hernieuwbare energie. De enorme hoeveelheid elektrische voertuigen en de uitgebreide laadinfrastructuur van de stad hebben de basis gelegd voor de toepassing van V2G-technologie. Eind 2022 had de stad meer dan 280.000 laadpalen en 292 accuwisselstations gebouwd.
Tijdens de promotie en implementatie van V2G-technologie stuit deze echter ook op een aantal uitdagingen, voornamelijk met betrekking tot de haalbaarheid van de daadwerkelijke werking en de aanleg van de bijbehorende infrastructuur. Onderzoekers van het Paper Research Institute hebben onlangs, aan de hand van Beijing als voorbeeld, een onderzoek uitgevoerd naar de stedelijke energie-, elektriciteits- en laadpaalindustrie.
Tweeweglaadpalen vereisen hoge initiële investeringskosten.
Onderzoekers hebben ontdekt dat als V2G-technologie in stedelijke omgevingen wijdverspreid raakt, dit het huidige probleem van "moeilijk te vinden laadpalen" in steden effectief kan verlichten. China bevindt zich nog in een vroeg stadium van de toepassing van V2G-technologie. Zoals de verantwoordelijke van een energiecentrale opmerkte, is V2G-technologie in theorie vergelijkbaar met het opladen van powerbanks via mobiele telefoons, maar de daadwerkelijke toepassing ervan vereist geavanceerder batterijbeheer en interactie met het elektriciteitsnet.
Onderzoekers hebben laadpaalbedrijven in Peking onderzocht en ontdekt dat de meeste laadpalen in Peking momenteel eenrichtingslaadpalen zijn die alleen voertuigen kunnen opladen. Om laadpalen met V2G-functionaliteit (Vehicle-to-Grid) te promoten, staan we momenteel voor een aantal praktische uitdagingen:
Ten eerste kampen grote steden zoals Peking met een tekort aan grond. Het bouwen van laadstations met V2G-functionaliteit, of dat nu via het huren of kopen van grond is, betekent een langetermijninvestering en hoge kosten. Bovendien is het moeilijk om extra beschikbare grond te vinden.
Ten tweede kost het tijd om bestaande laadpalen om te bouwen. De investeringskosten voor de bouw van laadpalen zijn relatief hoog, inclusief de kosten voor apparatuur, huur van ruimte en bekabeling voor de aansluiting op het elektriciteitsnet. Het duurt doorgaans minstens 2-3 jaar voordat deze investeringen zijn terugverdiend. Als de aanpassing gebaseerd is op bestaande laadpalen, zijn bedrijven mogelijk niet voldoende gemotiveerd voordat de kosten zijn terugverdiend.
Eerder meldden de media dat de popularisering van V2G-technologie in steden momenteel op twee grote uitdagingen stuit: ten eerste de hoge initiële bouwkosten. Ten tweede kan een onjuiste aansluiting van de stroomvoorziening van elektrische voertuigen op het elektriciteitsnet de stabiliteit van het net beïnvloeden.
De technologische vooruitzichten zijn optimistisch en bieden veel potentieel op de lange termijn.
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 goed is voor 6 kilometer). De accucapaciteit van kleine elektrische voertuigen ligt doorgaans tussen de 60 en 80 kWh (60 tot 80 kilowattuur elektriciteit), en een elektrische auto kan ongeveer 80 kilowattuur aan elektriciteit opslaan. Het energieverbruik van een voertuig omvat echter ook kosten voor bijvoorbeeld airconditioning. Vergeleken met de ideale situatie zal de actieradius dus afnemen.
De verantwoordelijke van het eerdergenoemde laadpaalbedrijf is optimistisch over V2G-technologie. Hij wees erop dat een elektrische auto bij een volle lading 80 kilowattuur aan elektriciteit kan opslaan en bij elke laadbeurt 50 kilowattuur aan het net kan terugleveren. Op basis van de laadtarieven die onderzoekers aantroffen in de ondergrondse parkeergarage van een winkelcentrum aan de Oostelijke Vierde Ringweg in Peking, bedraagt het laadtarief tijdens daluren 1,1 yuan/kWh (in de voorsteden liggen de tarieven lager) en tijdens piekuren 2,1 yuan/kWh. Ervan uitgaande dat de autobezitter elke dag tijdens daluren laadt en tijdens piekuren stroom teruglevert aan het net, kan de autobezitter op basis van de huidige tarieven een winst van minstens 50 yuan per dag behalen. "Met mogelijke prijsaanpassingen van het elektriciteitsnet, zoals de invoering van marktconforme tarieven tijdens piekuren, kan de opbrengst van voertuigen die stroom terugleveren aan laadpalen verder toenemen."
De verantwoordelijke van de eerdergenoemde energiecentrale wees erop dat bij V2G-technologie rekening moet worden gehouden met de kosten van batterijverlies wanneer elektrische voertuigen stroom terugleveren aan het net. Relevante rapporten geven aan dat de kosten van een 60 kWh-batterij ongeveer 7.680 dollar bedragen (ongeveer 55.000 RMB).
Voor bedrijven die laadpalen beheren, zal de marktvraag naar V2G-technologie toenemen naarmate het aantal elektrische voertuigen blijft stijgen. Wanneer elektrische voertuigen via laadpalen stroom terugleveren aan het net, kunnen de bedrijven die de laadpalen beheren een bepaalde "platformvergoeding" in rekening brengen. Bovendien investeren en exploiteren bedrijven in veel Chinese steden laadpalen, waarvoor de overheid subsidies verstrekt.
Binnenlandse steden stimuleren steeds meer V2G-toepassingen. In juli 2023 werd het eerste V2G-demonstratiestation in Zhoushan officieel in gebruik genomen en werd de eerste transactie in een park in de provincie Zhejiang succesvol afgerond. Op 9 januari 2024 kondigde NIO aan dat de eerste batch van 10 V2G-laadstations in Shanghai officieel in gebruik was genomen.
Cui Dongshu, secretaris-generaal van de Nationale Vereniging voor Marktinformatie over Personenauto's, is optimistisch over het potentieel van V2G-technologie. Hij vertelde onderzoekers dat met de vooruitgang in accutechnologie de levensduur van accu's kan worden verlengd tot 3000 laadcycli of meer, wat overeenkomt met ongeveer 10 jaar gebruik. Dit is van groot belang voor toepassingen waarbij elektrische voertuigen frequent worden opgeladen en ontladen.
Onderzoekers in het buitenland hebben vergelijkbare bevindingen gedaan. Het Australische ACT heeft onlangs een tweejarig onderzoeksproject naar V2G-technologie afgerond, genaamd "Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)". Dit project toont aan dat met de grootschalige ontwikkeling van de technologie de laadkosten voor V2G-systemen 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 de lange termijn afnemen. De bevindingen kunnen ook bijzonder nuttig zijn voor het balanceren van de input van hernieuwbare energie in het net tijdens piekuren.
Het vereist de medewerking van het elektriciteitsnet en een marktgerichte oplossing.
Op technisch vlak zal het proces waarbij elektrische voertuigen energie terugleveren aan het elektriciteitsnet de complexiteit van de algehele werking vergroten.
Xi Guofu, directeur van de afdeling Industriële Ontwikkeling van de Chinese staatsnetbeheerder, zei ooit dat het opladen van elektrische voertuigen gepaard gaat met "hoge belasting en laag vermogen". De meeste eigenaren van elektrische voertuigen zijn gewend om tussen 19:00 en 23:00 uur op te laden, wat samenvalt met de piekuren van de elektriciteitsvraag in huishoudens. Deze pieken kunnen oplopen tot 85%, wat de piekbelasting verhoogt en een grotere impact heeft op het distributienetwerk.
Vanuit praktisch oogpunt is er, wanneer elektrische voertuigen elektrische energie terugleveren aan het net, een transformator nodig om de spanning aan te passen en compatibiliteit met het net te garanderen. Dit betekent dat het ontlaadproces van het elektrische voertuig moet aansluiten op de transformatortechnologie van het elektriciteitsnet. Concreet houdt de overdracht van stroom van de laadpaal naar de tram in dat elektrische energie wordt omgezet van een hogere naar een lagere spanning, terwijl de overdracht van stroom van de tram naar de laadpaal (en dus naar het net) een verhoging van een lagere naar een hogere spanning vereist. Technologisch gezien is dit complexer, omdat het spanningsomzetting en het waarborgen van de stabiliteit van de elektrische energie en de naleving van de netnormen omvat.
De verantwoordelijke van de eerdergenoemde energiecentrale wees erop dat het elektriciteitsnet nauwkeurig energiebeheer moet uitvoeren voor de laad- en ontlaadprocessen van meerdere elektrische voertuigen. Dit is niet alleen een technische uitdaging, maar vereist ook een aanpassing van de strategie voor de exploitatie van het net.
Hij zei: "Bijvoorbeeld, op sommige plaatsen zijn de bestaande elektriciteitsdraden niet dik genoeg om een groot aantal laadpalen te ondersteunen. Dit is vergelijkbaar met het waterleidingnet. De hoofdleiding kan niet genoeg water leveren aan alle aftakkingen en moet opnieuw worden bedraad. Dit vereist veel herbedrading. Hoge bouwkosten." Zelfs als er ergens laadpalen worden geïnstalleerd, werken ze mogelijk niet naar behoren vanwege capaciteitsproblemen in het netwerk.
De nodige aanpassingen moeten worden doorgevoerd. Zo bedraagt het vermogen van langzaamladende laadpalen doorgaans 7 kilowatt (7 kW), terwijl het totale vermogen van huishoudelijke apparaten in een gemiddeld huishouden ongeveer 3 kilowatt (3 kW) is. Als één of twee laadpalen zijn aangesloten, kan de belasting volledig worden gedekt en kan het elektriciteitsnet stabieler worden gemaakt, zelfs tijdens daluren. Echter, als een groot aantal laadpalen is aangesloten en er tijdens piekuren stroom wordt verbruikt, kan de capaciteit van het net worden overschreden.
De verantwoordelijke van de eerdergenoemde energiecentrale gaf aan dat, gezien de vooruitzichten voor decentrale energievoorziening, de marktwerking van elektriciteit onderzocht kan worden om het probleem van het laden en ontladen van elektrische voertuigen op het elektriciteitsnet in de toekomst op te lossen. Momenteel wordt elektriciteit door energieproducenten verkocht aan netbeheerders, die het vervolgens distribueren naar gebruikers en bedrijven. Deze complexe circulatie verhoogt de totale kosten van de energievoorziening. Als gebruikers en bedrijven elektriciteit rechtstreeks van energieproducenten kunnen kopen, zal dit de energieketen vereenvoudigen. "Directe aankoop kan tussenliggende schakels verminderen, waardoor de operationele kosten van elektriciteit dalen. Het kan er ook toe bijdragen dat laadpaalbedrijven actiever deelnemen aan de energievoorziening en -regulering van het elektriciteitsnet, wat van groot belang is voor een efficiënte werking van de energiemarkt en de bevordering van de technologie voor de koppeling van voertuigen aan het net."
Qin Jianze, directeur van het Energie Servicecentrum (Belastingsregelingscentrum) 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, laadpalen van maatschappelijke instellingen kunnen worden gekoppeld aan het Internet of Vehicles-platform. Dit zou de werkzaamheden van maatschappelijke exploitanten vereenvoudigen, de drempel verlagen, de investeringskosten verlagen, een win-winsituatie creëren met het Internet of Vehicles-platform en een duurzaam ecosysteem voor de sector opbouwen.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Geplaatst op: 10 februari 2024
