S brzim rastom kineskog tržišta vozila na nove energetske pogone, primjena tehnologije Vehicle-to-Grid (V2G) postala je sve važnija za izgradnju nacionalnih energetskih strategija i pametnih mreža. V2G tehnologija transformira električna vozila u mobilne jedinice za pohranu energije i koristi dvosmjerne stupove za punjenje kako bi ostvarila prijenos energije iz vozila u mrežu. Pomoću ove tehnologije električna vozila mogu opskrbljivati mrežu energijom tijekom razdoblja visokog opterećenja i puniti se tijekom razdoblja niskog opterećenja, pomažući u uravnoteženju opterećenja mreže.
Dana 4. siječnja 2024., Nacionalno povjerenstvo za razvoj i reforme i drugi odjeli izdali su prvi dokument o domaćoj politici posebno usmjeren na V2G tehnologiju – „Mišljenja o provedbi jačanja integracije i interakcije vozila na novu energiju i elektroenergetskih mreža“. Na temelju prethodnih „Smjernica o daljnjoj izgradnji visokokvalitetnog sustava infrastrukture za punjenje“ koje je izdao Glavni ured Državnog vijeća, mišljenja o provedbi ne samo da su pojasnila definiciju interaktivne tehnologije vozila i mreže, već su i predstavila specifične ciljeve i strategije te planirala njihovu upotrebu u delti rijeke Jangce, delti Biserne rijeke, Pekingu-Tianjinu-Hebeiju-Shandongu, Sečuanu i Chongqingu te drugim regijama sa zrelim uvjetima za uspostavu demonstracijskih projekata.
Prethodne informacije pokazuju da u zemlji postoji samo oko 1000 punjača s V2G funkcijama, a trenutno u zemlji postoji 3,98 milijuna punjača, što čini samo 0,025% ukupnog broja postojećih punjača. Osim toga, V2G tehnologija za interakciju vozila i mreže također je relativno zrela, a primjena i istraživanje ove tehnologije nisu neuobičajeni na međunarodnoj razini. Kao rezultat toga, postoji veliki prostor za poboljšanje popularnosti V2G tehnologije u gradovima.
Kao nacionalni pilotni projekt grada s niskim udjelom ugljika, Peking promiče korištenje obnovljivih izvora energije. Ogromna nova energetska vozila i infrastruktura za punjenje u gradu postavili su temelje za primjenu V2G tehnologije. Do kraja 2022. grad je izgradio više od 280 000 stupova za punjenje i 292 stanice za zamjenu baterija.
Međutim, tijekom procesa promocije i implementacije, V2G tehnologija se također suočava s nizom izazova, uglavnom vezanih uz izvedivost stvarnog rada i izgradnju odgovarajuće infrastrukture. Uzimajući Peking kao primjer, istraživači iz Instituta za istraživanje papira nedavno su proveli istraživanje o industrijama povezanim s urbanom energijom, električnom energijom i stupovima za punjenje.
Dvosmjerni piloti za punjenje zahtijevaju visoke početne investicijske troškove
Istraživači su otkrili da bi, ako se V2G tehnologija popularizira u urbanim sredinama, mogla učinkovito ublažiti trenutni problem „teško dostupnih punjača“ u gradovima. Kina je još uvijek u ranim fazama primjene V2G tehnologije. Kao što je istaknula osoba zadužena za elektranu, teoretski je V2G tehnologija slična punjenju power bankova putem mobilnih telefona, ali njezina stvarna primjena zahtijeva naprednije upravljanje baterijama i interakciju s mrežom.
Istraživači su istražili tvrtke za punjenje u Pekingu i otkrili da je trenutno većina punjača u Pekingu jednosmjerni punjač koji može puniti samo vozila. Kako bismo promovirali dvosmjerne punjačnice s V2G funkcijama, trenutno se suočavamo s nekoliko praktičnih izazova:
Prvo, gradovi prvog reda, poput Pekinga, suočavaju se s nedostatkom zemljišta. Izgradnja punionica s V2G funkcijama, bilo da se radi o najmu ili kupnji zemljišta, znači dugoročna ulaganja i visoke troškove. Štoviše, teško je pronaći dodatno dostupno zemljište.
Drugo, trebat će vremena za transformaciju postojećih napojnih stupova. Troškovi ulaganja u izgradnju napojnih stupova relativno su visoki, uključujući troškove opreme, najma prostora i ožičenja za spajanje na električnu mrežu. Povrat ovih ulaganja obično traje najmanje 2-3 godine. Ako se naknadna ugradnja temelji na postojećim napojnim stupovima, tvrtke možda neće imati dovoljno poticaja prije nego što se troškovi povrate.
Mediji su prethodno izvještavali da će se popularizacija V2G tehnologije u gradovima trenutno suočiti s dva velika izazova: Prvi su visoki početni troškovi izgradnje. Drugo, ako je napajanje električnih vozila izvan reda spojeno na mrežu, to može utjecati na stabilnost mreže.
Tehnološki izgledi su optimistični i imaju veliki potencijal dugoročno.
Što primjena V2G tehnologije znači vlasnicima automobila? Relevantne studije pokazuju da je energetska učinkovitost malih tramvaja oko 6 km/kWh (to jest, jedan kilovat-sat električne energije može prijeći 6 kilometara). Kapacitet baterije malih električnih vozila općenito je 60-80 kWh (60-80 kilovat-sati električne energije), a električni automobil može napuniti oko 80 kilovat-sati električne energije. Međutim, potrošnja energije vozila uključuje i klima uređaj itd. U usporedbi s idealnim stanjem, udaljenost vožnje bit će smanjena.
Osoba zadužena za spomenutu tvrtku za punjenje optimistična je u pogledu V2G tehnologije. Istaknuo je da novo energetsko vozilo može pohraniti 80 kilovat-sati električne energije kada je potpuno napunjeno i svaki put može isporučiti 50 kilovat-sati električne energije u mrežu. Izračunato na temelju cijena električne energije za punjenje koje su istraživači vidjeli u podzemnoj garaži trgovačkog centra u East Fourth Ring Roadu u Pekingu, cijena punjenja izvan vršnih sati iznosi 1,1 juan/kWh (cijene punjenja su niže u predgrađima), a cijena punjenja tijekom vršnih sati iznosi 2,1 juan/kWh. Pod pretpostavkom da vlasnik automobila puni izvan vršnih sati svaki dan i isporučuje energiju u mrežu tijekom vršnih sati, na temelju trenutnih cijena, vlasnik automobila može ostvariti profit od najmanje 50 juana dnevno. „Uz moguće prilagodbe cijena iz električne mreže, poput provedbe tržišnih cijena tijekom vršnih sati, prihod od vozila koja isporučuju energiju punjačima mogao bi se dodatno povećati.“
Osoba zadužena za spomenutu elektranu istaknula je da se putem V2G tehnologije troškovi gubitka baterije moraju uzeti u obzir kada električna vozila šalju energiju u mrežu. Relevantna izvješća pokazuju da je trošak baterije od 60 kWh približno 7.680 USD (što je ekvivalentno približno 55.000 RMB).
Za tvrtke koje se bave punjenjem, kako se broj novih energetskih vozila nastavlja povećavati, tržišna potražnja za V2G tehnologijom također će rasti. Kada električna vozila prenose energiju u mrežu putem punjača, tvrtke koje se bave punjenjem mogu naplatiti određenu „naknadu za uslugu platforme“. Osim toga, u mnogim gradovima u Kini tvrtke ulažu i upravljaju punjačima, a vlada će osigurati odgovarajuće subvencije.
Domaći gradovi postupno promoviraju V2G aplikacije. U srpnju 2023. službeno je puštena u rad prva demonstracijska V2G stanica za punjenje u gradu Zhoushan, a prva narudžba za transakciju u parku u provinciji Zhejiang uspješno je dovršena. Dana 9. siječnja 2024. NIO je objavio da je službeno puštena u rad prva serija od 10 V2G stanica za punjenje u Šangaju.
Cui Dongshu, glavni tajnik Nacionalnog udruženja za informacije o tržištu osobnih automobila, optimističan je u pogledu potencijala V2G tehnologije. Istraživačima je rekao da bi se s napretkom tehnologije baterija vijek trajanja baterije mogao povećati na 3000 puta ili više, što je ekvivalentno oko 10 godina korištenja. To je izuzetno važno za scenarije primjene u kojima se električna vozila često pune i prazne.
Inozemni istraživači došli su do sličnih otkrića. Australski ACT nedavno je završio dvogodišnji istraživački projekt V2G tehnologije pod nazivom „Realizacija električnih vozila za mrežne usluge (REVS)“. Projekt pokazuje da se s razvojem tehnologije velikih razmjera očekuje značajno smanjenje troškova punjenja V2G. To znači da će dugoročno, kako troškovi punionica padaju, pasti i cijena električnih vozila, čime će se smanjiti dugoročni troškovi korištenja. Nalazi bi također mogli biti posebno korisni za uravnoteženje unosa obnovljive energije u mrežu tijekom razdoblja vršne snage.
Potrebna je suradnja elektroenergetske mreže i tržišno orijentirano rješenje.
Na tehničkoj razini, proces vraćanja električnih vozila u električnu mrežu povećat će složenost cjelokupnog rada.
Xi Guofu, direktor Odjela za industrijski razvoj Kineske državne elektroenergetske korporacije, jednom je rekao da punjenje vozila na novu energiju uključuje „veliko opterećenje i malu snagu“. Većina vlasnika vozila na novu energiju navikla je puniti između 19:00 i 23:00 sata, što se poklapa s vršnim razdobljem opterećenja električne energije u kućanstvima. Dolazi i do 85%, što pojačava vršno opterećenje snage i donosi veći utjecaj na distribucijsku mrežu.
S praktične perspektive, kada električna vozila vraćaju električnu energiju u mrežu, potreban je transformator za podešavanje napona kako bi se osigurala kompatibilnost s mrežom. To znači da proces pražnjenja električnog vozila mora odgovarati tehnologiji transformatora električne mreže. Točnije, prijenos energije s punjača na tramvaj uključuje prijenos električne energije s višeg napona na niži napon, dok prijenos energije s tramvaja na punjač (a time i u mrežu) zahtijeva povećanje napona s nižeg napona na viši. U tehnologiji je složeniji, uključuje pretvorbu napona i osigurava stabilnost električne energije i usklađenost sa standardima mreže.
Osoba zadužena za spomenutu elektranu istaknula je da elektroenergetska mreža treba provoditi precizno upravljanje energijom za procese punjenja i pražnjenja više električnih vozila, što nije samo tehnički izazov, već uključuje i prilagodbu strategije rada mreže.
Rekao je: „Na primjer, na nekim mjestima postojeće žice električne mreže nisu dovoljno debele da bi poduprle veliki broj napojnih stupova. To je ekvivalentno sustavu vodovodnih cijevi. Glavna cijev ne može opskrbiti dovoljno vode svim ograncima cijevi i potrebno ju je preožičiti. To zahtijeva puno preožičenja. Visoki troškovi gradnje.“ Čak i ako su napojni stupovi negdje instalirani, možda neće ispravno raditi zbog problema s kapacitetom mreže.
Potrebno je unaprijediti odgovarajuće adaptacijske radove. Na primjer, snaga punjača sa sporim punjenjem obično je 7 kilovata (7 kW), dok je ukupna snaga kućanskih aparata u prosječnom kućanstvu oko 3 kilovata (3 kW). Ako su spojeni jedan ili dva punjača, opterećenje se može u potpunosti opteretiti, pa čak i ako se energija koristi izvan vršnih sati, elektroenergetska mreža može biti stabilnija. Međutim, ako je spojen veliki broj punjača i energija se koristi u vršnim satima, nosivost mreže može biti prekoračena.
Osoba zadužena za spomenutu elektranu rekla je da se, s obzirom na perspektivu distribuirane energije, može istražiti tržište električne energije kako bi se u budućnosti riješio problem promicanja punjenja i pražnjenja vozila na novu energiju u elektroenergetsku mrežu. Trenutno električnu energiju prodaju tvrtke za proizvodnju električne energije tvrtkama elektroenergetske mreže, koje je zatim distribuiraju korisnicima i poduzećima. Višerazinska cirkulacija povećava ukupne troškove opskrbe energijom. Ako korisnici i poduzeća mogu kupovati električnu energiju izravno od tvrtki za proizvodnju električne energije, to će pojednostaviti lanac opskrbe energijom. „Izravna kupnja može smanjiti međukale, čime se smanjuju operativni troškovi električne energije. Također može potaknuti tvrtke za punjenje da aktivnije sudjeluju u opskrbi energijom i regulaciji elektroenergetske mreže, što je od velikog značaja za učinkovito funkcioniranje tržišta električne energije i promicanje tehnologije međusobnog povezivanja vozila i mreže.“
Qin Jianze, direktor Centra za energetske usluge (Centar za kontrolu opterećenja) tvrtke State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., predložio je da se iskorištavanjem funkcija i prednosti platforme Internet of Vehicles, punionice za društvenu imovinu mogu povezati s platformom Internet of Vehicles kako bi se pojednostavilo poslovanje društvenih operatera. Izgradite prag, smanjite troškove ulaganja, postižite obostrano korisnu suradnju s platformom Internet of Vehicles i izgradite održivi industrijski ekosustav.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Vrijeme objave: 10. veljače 2024.
