S brzim rastom kineskog tržišta novih energetskih vozila, primjena tehnologije Vehicle-to-Grid (V2G) postala je sve važnija za izgradnju nacionalnih energetskih strategija i pametnih mreža. Tehnologija V2G pretvara električna vozila u mobilne jedinice za pohranu energije i koristi dvosmjerne stupove za punjenje kako bi se ostvario prijenos energije od vozila do mreže. Pomoću ove tehnologije električna vozila mogu opskrbljivati mrežom energijom tijekom razdoblja visokog opterećenja i puniti tijekom razdoblja niskog opterećenja, pomažući uravnotežiti opterećenje mreže.
Dana 4. siječnja 2024. Nacionalno povjerenstvo za razvoj i reforme i drugi odjeli izdali su prvi dokument o domaćoj politici koji je posebno usmjeren na V2G tehnologiju – “Mišljenja o provedbi jačanja integracije i interakcije novih energetskih vozila i električnih mreža.” Na temelju prethodnih „Uputa za daljnju izgradnju visokokvalitetnog sustava infrastrukture za naplatu” koje je izdao Glavni ured Državnog vijeća, mišljenja o provedbi ne samo da su razjasnila definiciju interaktivne tehnologije vozila i mreže, već su također iznijela specifične ciljeve i strategije i planirao ih je koristiti u delti rijeke Yangtze, delti Biserne rijeke, Peking-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan i Chongqing i drugim regijama sa zrelim uvjetima za uspostavljanje demonstracijskih projekata.
Prethodne informacije pokazuju da postoji samo oko 1000 gomila za punjenje s V2G funkcijama u zemlji, a trenutno postoji 3,98 milijuna gomila za punjenje u zemlji, što čini samo 0,025% ukupnog broja postojećih gomila za punjenje. Osim toga, V2G tehnologija za interakciju između vozila i mreže također je relativno zrela, a primjena i istraživanje ove tehnologije nisu neuobičajeni na međunarodnoj razini. Kao rezultat toga, postoji velik prostor za poboljšanje popularnosti V2G tehnologije u gradovima.
Kao nacionalni pilot grad s niskim udjelom ugljika, Peking promiče korištenje obnovljive energije. Ogromna nova gradska energetska vozila i infrastruktura za punjenje postavili su temelje za primjenu V2G tehnologije. Do kraja 2022. grad je izgradio više od 280 000 punjača i 292 stanice za izmjenu baterija.
Međutim, tijekom procesa promocije i implementacije, V2G tehnologija također se suočava s nizom izazova, koji se uglavnom odnose na izvedivost stvarnog rada i izgradnju odgovarajuće infrastrukture. Uzimajući Peking kao uzorak, istraživači s Instituta za istraživanje papira nedavno su proveli istraživanje o industrijama povezanim s urbanom energijom, električnom energijom i punjenjem.
Dvosmjerni piloti za punjenje zahtijevaju visoke početne investicijske troškove
Istraživači su saznali da bi V2G tehnologija, ako se popularizira u urbanim sredinama, mogla učinkovito ublažiti trenutni problem "teško pronaći gomile punjenja" u gradovima. Kina je još uvijek u ranoj fazi primjene V2G tehnologije. Kao što je istaknula osoba zadužena za elektranu, u teoriji, V2G tehnologija je slična dopuštanju mobilnim telefonima da pune power bank, ali njena stvarna primjena zahtijeva naprednije upravljanje baterijom i interakciju s mrežom.
Istraživači su istraživali tvrtke za punjenje u Pekingu i saznali da su trenutno većina punjača u Pekingu jednosmjerni stupovi za punjenje koji mogu puniti samo vozila. Kako bismo promovirali dvosmjerne stupove za punjenje s V2G funkcijama, trenutno se suočavamo s nekoliko praktičnih izazova:
Prvo, gradovi prvog reda, poput Pekinga, suočavaju se s nedostatkom zemlje. Izgradnja punionica s V2G funkcijama, bilo da se radi o zakupu ili kupnji zemljišta, znači dugoročna ulaganja i visoke troškove. Štoviše, teško je pronaći dodatno slobodno zemljište.
Drugo, trebat će vremena za transformaciju postojećih gomila punjenja. Investicijski trošak izgradnje stupova za punjenje relativno je visok, uključujući trošak opreme, prostora za iznajmljivanje i ožičenje za spajanje na električnu mrežu. Za ova ulaganja obično je potrebno najmanje 2-3 godine da se povrate. Ako se naknadno opremanje temelji na postojećim gomilama punjača, tvrtkama može nedostajati dovoljno poticaja prije nego što se troškovi nadoknade.
Prethodno su medijska izvješća izjavila da će se trenutno popularizacija V2G tehnologije u gradovima suočiti s dva velika izazova: Prvi su visoki početni troškovi izgradnje. Drugo, ako je napajanje električnih vozila spojeno na mrežu u kvaru, to može utjecati na stabilnost mreže.
Tehnološki izgledi su optimistični i imaju veliki dugoročni potencijal.
Što primjena V2G tehnologije znači vlasnicima automobila? Relevantne studije pokazuju da je energetska učinkovitost malih tramvaja oko 6 km/kWh (odnosno, jedan kilovatsat električne energije može prijeći 6 kilometara). Kapacitet baterije malih električnih vozila općenito je 60-80kWh (60-80 kilovatsati električne energije), a električni automobil može napuniti oko 80 kilovatsati električne energije. Međutim, potrošnja energije vozila također uključuje klima uređaj, itd. U usporedbi s idealnim stanjem, udaljenost vožnje bit će smanjena.
Osoba zadužena za spomenutu tvrtku za punjenje gomila optimistična je glede V2G tehnologije. Istaknuo je da novo energetsko vozilo može pohraniti 80 kilovatsati električne energije kada je potpuno napunjeno i svaki put može isporučiti 50 kilovatsati električne energije u mrežu. Izračunato na temelju cijena punjenja električne energije koje su istraživači vidjeli u podzemnom parkiralištu trgovačkog centra na East Fourth Ring Roadu u Pekingu, cijena punjenja tijekom sati izvan vršnog prometa iznosi 1,1 juana/kWh (cijene punjenja niže su u predgrađima), a cijena punjenja tijekom vršnih sati je 2,1 juana/kWh. Pod pretpostavkom da vlasnik automobila puni tijekom sati izvan vršnog prometa svaki dan i isporučuje energiju u mrežu tijekom vršnih sati, na temelju trenutnih cijena, vlasnik automobila može ostvariti zaradu od najmanje 50 juana dnevno. "S mogućim prilagodbama cijena iz elektroenergetske mreže, kao što je primjena tržišnih cijena tijekom vršnih sati, prihod od vozila koja isporučuju energiju na gomile za punjenje može se dodatno povećati."
Odgovorna osoba spomenute elektrane istaknula je da se kroz V2G tehnologiju moraju uzeti u obzir troškovi gubitka baterije kada električna vozila šalju struju u mrežu. Relevantna izvješća pokazuju da je cijena baterije od 60kWh približno 7680 američkih dolara (ekvivalentno približno 55000 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 stupova za punjenje, tvrtke koje se bave punjenjem mogu naplatiti određenu "naknadu za uslugu platforme". Osim toga, u mnogim gradovima u Kini tvrtke ulažu i upravljaju stupovima za punjenje, a vlada će osigurati odgovarajuće subvencije.
Domaći gradovi postupno promoviraju V2G aplikacije. U srpnju 2023. prva pokazna stanica za V2G punjenje u gradu Zhoushan službeno je puštena u upotrebu, a prva transakcijska narudžba u parku u provinciji Zhejiang uspješno je dovršena. 9. siječnja 2024. NIO je objavio da je njegova prva serija od 10 V2G stanica za punjenje u Šangaju službeno puštena u rad.
Cui Dongshu, glavni tajnik Zajedničke udruge za informacije o tržištu osobnih automobila, optimističan je glede potencijala V2G tehnologije. Rekao je istraživačima da se s napretkom tehnologije energetskih baterija životni ciklus baterije može povećati do 3000 puta ili više, što je ekvivalentno otprilike 10 godina korištenja. Ovo je iznimno 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 V2G tehnološki istraživački projekt pod nazivom “Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)”. To pokazuje da se s velikim razvojem tehnologije očekuje značajno smanjenje troškova V2G punjenja. To znači da će dugoročno, s padom troškova punjenja, padati i cijena električnih vozila, čime se smanjuju dugoročni troškovi korištenja. Nalazi bi također mogli biti posebno korisni za balansiranje 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 Državne mrežne korporacije Kine, jednom je rekao da punjenje novih energetskih vozila uključuje "veliko opterećenje i malu snagu". Većina vlasnika novih energetskih vozila navikla je na punjenje između 19:00 i 23:00 sata, što se podudara s vršnim razdobljem opterećenja električne energije u kućanstvima. Čak 85%, što pojačava vršno opterećenje snage i donosi veći utjecaj na distribucijsku mrežu.
Iz 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. Konkretno, prijenos snage od kolona za punjenje do tramvaja uključuje prijenos električne energije s višeg napona na niži napon, dok prijenos snage od tramvaja do stupa za punjenje (a time i do mreže) zahtijeva povećanje od niži napon na viši napon. U tehnologiji je složeniji, uključuje pretvorbu napona i osiguravanje stabilnosti električne energije i usklađenosti s mrežnim standardima.
Odgovorna osoba navedene elektrane istaknula je kako elektroenergetska mreža mora 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 podrže velik broj stupova za punjenje. Ovo je ekvivalentno sustavu vodovodnih cijevi. Glavna cijev ne može opskrbiti dovoljno vode svim ograncima i potrebno ju je ponovno spojiti. Ovo zahtijeva puno ponovnog ožičenja. Visoki troškovi izgradnje.” Čak i ako su stupovi za punjenje negdje instalirani, možda neće ispravno raditi zbog problema s kapacitetom mreže.
Potrebno je unaprijediti odgovarajući rad na prilagodbi. Na primjer, snaga sporog punjenja je obično 7 kilovata (7KW), dok je ukupna snaga kućanskih aparata u prosječnom kućanstvu oko 3 kilovata (3KW). Ako se spoje jedan ili dva stuba za punjenje, opterećenje se može u potpunosti napuniti, a čak i ako se struja koristi izvan vršnih sati, električna mreža može biti stabilnija. Međutim, ako je povezan veliki broj stupova za punjenje i energija se koristi u vršnim vremenima, kapacitet opterećenja mreže može biti premašen.
Odgovorna osoba spomenute elektrane rekla je da se u perspektivi distribuirane energije može istražiti tržište električne energije kako bi se riješio problem promicanja punjenja i pražnjenja novih energetskih vozila u elektroenergetsku mrežu u budućnosti. Trenutačno električnu energiju prodaju elektroenergetska poduzeća elektromrežnim tvrtkama, koje je zatim distribuiraju korisnicima i poduzećima. Višerazinska cirkulacija povećava ukupne troškove napajanja. Ako korisnici i poduzeća mogu kupovati električnu energiju izravno od tvrtki za proizvodnju električne energije, to će pojednostaviti lanac opskrbe električnom energijom. „Izravna kupnja može smanjiti posredničke veze, čime se smanjuju operativni troškovi električne energije. Također može promovirati tvrtke za punjenje stupova da aktivnije sudjeluju u opskrbi električnom energijom i regulaciji električne mreže, što je od velike važnosti 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 mogu povezati hrpe za punjenje društvenih sredstava na platformu Internet of Vehicles kako bi se pojednostavilo poslovanje društvenih operatera. Izgradite prag, smanjite troškove ulaganja, ostvarite suradnju s platformom Internet of Vehicles u kojoj svi dobivaju i izgradite održivi industrijski ekosustav.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Vrijeme objave: 10. veljače 2024
