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V2G上海案例:车网互利共赢面临分利机制与市场身份两大难题

北极星储能网  来源:中国电动汽车百人会  作者:百人会信息部  2020/6/17 9:19:21  我要投稿  
关键词: 车网互动 V2G 储能

北极星储能网讯:导读:电动汽车在满足用户出行需求的前提下,能够根据电网负荷情况进行有序充电,调整电网峰谷差;同时被视作储能单元,在必要的时候反向为电网提供能量,维持电网的稳定运行,是车网互动的理想状态。要实现这一状态,除了需要技术的支撑,还有赖于商业模式的形成。

(来源:微信公众号“中国电动汽车百人会”ID:ChinaEV100 执笔:王珺)

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6月3日,中国电动汽车百人会与自然资源保护协会共同主办了以“车网互动创新商业模式”为题的第一期2020汽车市场与消费联合圆桌会,就车网互动的商业模式进行了全面的探讨。

会上发布了全国首份电动汽车参与需求响应的研究报告《电动汽车与电网互动的商业前景——上海市需求响应试点案例》(以下简称报告),从上海市需求响应案例入手,分析了当前电动汽车参与电网互动时存在的问题,并结合国外案例,为后续发展建言。

1电动汽车作为需求响应资源的价值日益突显

电力需求响应,简言之,是为了使电网稳定运行,通过价格引导或者激励手段使电网用户侧能够响应电网的调度。需求响应是调用需求侧的资源来缓解电网运行时出现的各类问题,削峰填谷。此外,可再生能源因具有不确定性(如风能、太阳能获取量的不稳定),需求侧的灵活调度可以增加可再生能源发电的消纳能力。

报告中提到,随着电动汽车数量的不断增多,其作为需求响应资源的价值日益突显。不过,电动汽车参与需求响应与传统情况有所不同。

一方面,电动汽车的充电需求与用户的用车需求是分开的,尤其是私家车与公务车,每天停驶时间长,实际所需的充电时间短,就有充分的时间让系统进行调度安排。电动汽车参与需求响应的成本相较于传统的需求响应资源更低。

另一方面,电动汽车充电具有随机、分散的特性,因而其充电给电网带来的负荷相对就更加难以被精确地预测和调度。需求响应实施的实时性要求越高,电动汽车参与需求响应的成功率和准确性就可能越低。

据报告介绍,2019年,上海市首次将电动汽车纳入需求响应体系,共进行了三次电动汽车参与响应试点的活动。电动汽车作为虚拟发电资源接入上海虚拟电厂平台参与到需求响应体系中。报告以三次试点活动数据为基础,选取蔚来充换电平台的运行数据,对私人充电桩、专用充电桩以及换电站三个不同充电场景参与需求响应的效果进行了对比。(点击链接查看具体数据:【活动】电动汽车如何参与电力需求响应 ——百人会举办车网互动创新商业模式研讨会并发布研究报告)

从运行策略来看,2019年上海市将电动汽车纳入需求响应体系时,未设立准入门槛,对于未报装的充电桩也允许参与试点活动;在费用结算时以充电运营商线下上报数据为主而并非线上的实时采集;同时不设响应量门槛,只要存在响应量即认为有效并给予补偿;补偿直接采用竞价交易报价的上限执行,最大化鼓励充电运营商和用户的参与积极性。

从结果来看,电动汽车在不同充换电场所充电灵活性与可调节规模各异,各自实现的响应效果存在较大差别,商业化过程中需要解决的问题也有所不同。

1. 私人充电桩响应率最低,不过由于充电桩数量多、车辆接入时间长,故仍有很大的潜力挖掘空间,但是在这个过程中需要第三方负荷聚合商进行零散用户的资源整合与需求响应的协调工作,而目前电动汽车中负荷聚合商的商业模式还不清晰。

2. 专用充电桩的接入时长与私人充电桩相类似,但是可以实现相对集中管理,本次专用充电桩的功率规模最大,充电运营商直接承担协调的角色,相关参与方定位清晰。

3. 换电站在三者中响应率最高,但是由于备用电池储备数量较少,总体响应规模受其换电裕度影响,随着换电需求提升,其参与需求响应的能力取决于换电站的综合管控能力。

报告指出,要实现自动化需求响应,需要有初始的技术投资,充电运营商/负荷聚合商将要承担设施改造、平台升级成本,但此次需求响应试点是采用电费抵扣的方式进行补偿参与需求响应的用户,尚未涉及到软硬件设施的补贴政策。目前电动汽车参与需求响应的试点大多依赖于半行政化的手段才能够顺利开展,尚未建立起市场化的商业模式,补贴水平直接影响参与的积极性与质量,而电动汽车车主、充电运营商、电力公司之间收益分享机制尚不明确。

2车网互动商业探索场景愈加丰富

在本次会议上,中国电力企业联合会标准化中心主任刘永东提到,电动汽车与电网的互动程度是逐步演进的,从单向有序充电、一定区域范围的充放电逐步过渡到广域的充放电,而三个不同的参与程度会有很多不同的应用场景。

自2017年开始,国内陆续开始了车网互动的试点应用,在政府引导下,以电网公司为主导,充电运营商与车企共同参与,进行车网互动的商业化尝试。在具体互动形式上,以单向有序充电为主,双向充放电的应用较少。报告中的上海市需求响应案例即是单向充电的调度,还未涉及到电动车放电部分。

单向有序充电是靠价格引导用户进行错峰充电。广东电网有限责任公司广州供电局副总经理苏志鹏在会议上介绍,2018年广州供电局投产了南网首个有序充电试点,目前已实现有序充电就地控制试运行的场站达到50个,包括居民住宅、商业广场、政企机关以及高速公路等多种应用场景。据媒体报道,国电南瑞也曾在北京、上海、江苏、河南四地的居民区进行有序充电试点。

不过,需求响应与错峰充电在行为上存在一定共享。报告针对用户在错峰充电基础上还参与需求响应的潜力进行了分析,认为两者之间虽然存在一定重合,但重合程度有限,日常执行低谷充电的电动汽车仍然可以凭借需求响应获得额外收益。

双向充放电是在单向有序充电基础上再利用电动汽车的储能特性。但要实施对电网的放电,一方面涉及到放电通讯协议的标准化、双向充放电技术的研发,另一方面则是此过程中会加速电池寿命的衰减,从而降低用户参与的积极程度。中国工程院院士杨裕生曾指出,电动汽车与电网互动作用发挥的重要瓶颈之一就是电池技术,尤其是电池的成本。报告里也提到,近中期,有序充电的可行性高于充放电,但随着电池成本降低,充放电的优势将逐步显现。

根据国家电网电动汽车服务有限公司能源事业部总监彭晓峰在会议上的发言,目前,国网电动电动汽车V2G桩资源正式纳入华北电力调峰辅助服务市场。国网电动与多家主机厂开展V2G定制车合作,其自主研发的15kW\7kW小功率充放电桩已实现量产,V2G车型、双向桩、平台具备推广应用条件,并将在2020年建成一批商业模式清晰的V2G试点项目。

3车网互动还未有明确的市场机制

目前,车网互动的应用还处于早期阶段,尚未形成明确的市场机制。

一方面,从电动汽车充电行业来看,充放电通讯标准的制定尚未完善,难以实现大规模的车网互动,相关技术如双向充放电、终端设备的智能化控制等仍在开发过程中,而在实现互动的过程中,第三方负荷聚合商定位不清晰、各参与方利益分享机制并不明确,可持续发展的商业模式探讨正在进行中。中国电动汽车充电基础设施促进联盟秘书长许艳华在会议上提到,当前电动汽车的充电电量仅占全国电力消耗量的千分之一。电动汽车规模的增长、新能源汽车用电量占比增多将会推动市场机制与商业模式的形成。

另一方面,从电力市场来看,报告中指出,目前电力现货市场仍在建设期,只在部分地区开始现货市场试运行,且仅有广州计划开展电动汽车参与现货市场试点,电动汽车参与电力现货市场的地位没有得到充分确立;现阶段我国电力辅助服务市场主要针对火电等大容量可调度的发电侧资源设计,在充放电功率、持续充放时间、充放电量规模等方面准入门槛较高,缺乏对分散型用户侧资源的准入政策且补偿额度低。

而要实现电动汽车与能源网的深度融合,报告还提到,要对电动汽车充电负荷与储能资源进行有效利用和管理,必须对电动汽车的运行强度、充电行为、对电价敏感度、响应特性等等进行透彻研究,并考虑到其在不同环境和地区下的变化性。

原标题:V2G上海案例:车网互利共赢面临分利机制与市场身份两大难题

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