با رشد سریع بازار خودروهای انرژی جدید چین، استفاده از فناوری وسیله نقلیه به شبکه (V2G) برای ساخت استراتژی های انرژی ملی و شبکه های هوشمند اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است. فناوری V2G خودروهای الکتریکی را به واحدهای ذخیره انرژی متحرک تبدیل می‌کند و از شمع‌های شارژ دوطرفه برای تحقق انتقال نیرو از خودرو به شبکه استفاده می‌کند. از طریق این فناوری، وسایل نقلیه الکتریکی می‌توانند در دوره‌های پر بار، برق شبکه را تامین کنند و در دوره‌های کم بار شارژ کنند و به تعادل بار روی شبکه کمک کنند.
در 4 ژانویه 2024، کمیسیون توسعه و اصلاحات ملی و سایر بخش‌ها اولین سند سیاست داخلی را که به طور خاص فناوری V2G را هدف قرار می‌دهد - «نظرات اجرایی در مورد تقویت یکپارچگی و تعامل خودروهای انرژی جدید و شبکه‌های برق» منتشر کردند. بر اساس "نظرات راهنما در مورد ایجاد بیشتر یک سیستم زیرساخت شارژ با کیفیت بالا" صادر شده توسط دفتر کل شورای دولتی، نظرات اجرایی نه تنها تعریف فناوری تعاملی شبکه خودرو را روشن کرد، بلکه اهداف خاصی را نیز مطرح کرد. استراتژی‌ها و برنامه‌ریزی برای استفاده از آنها در دلتای رودخانه یانگ تسه، دلتای رودخانه مروارید، پکن-تیانجین-هبی-شاندونگ، سیچوان و چونگ کینگ و سایر مناطق با شرایط بالغ برای ایجاد پروژه‌های نمایشی.
اطلاعات قبلی نشان می دهد که تنها حدود 1000 شمع شارژ با عملکرد V2G در کشور وجود دارد و در حال حاضر 3.98 میلیون شمع شارژ در کشور وجود دارد که تنها 0.025 درصد از تعداد کل شمع های شارژ موجود را تشکیل می دهد. علاوه بر این، فناوری V2G برای تعامل خودرو-شبکه نیز نسبتاً بالغ است و کاربرد و تحقیق این فناوری در سطح بین‌المللی غیر معمول نیست. در نتیجه، فضای زیادی برای بهبود محبوبیت فناوری V2G در شهرها وجود دارد.
پکن به عنوان یک پایلوت ملی شهر کم کربن، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر را ترویج می کند. وسایل نقلیه عظیم انرژی جدید و زیرساخت شارژ شهر، پایه و اساس کاربرد فناوری V2G را گذاشته است. تا پایان سال 2022، این شهر بیش از 280000 شمع شارژ و 292 ایستگاه تعویض باتری ساخته است.
با این حال، در طول فرآیند ارتقا و پیاده سازی، فناوری V2G نیز با یک سری چالش‌ها مواجه است که عمدتاً مربوط به امکان‌سنجی عملیات واقعی و ساخت زیرساخت‌های مربوطه است. با در نظر گرفتن پکن به عنوان نمونه، محققان مؤسسه تحقیقاتی کاغذ اخیراً یک نظرسنجی در مورد انرژی شهری، برق و صنایع مرتبط با شمع شارژ انجام دادند.
شمع های شارژ دو طرفه نیاز به هزینه های سرمایه گذاری اولیه بالایی دارد
محققان دریافتند که اگر فناوری V2G در محیط‌های شهری رواج پیدا کند، ممکن است به طور موثر مشکل فعلی «سخت یافتن شمع‌های شارژ» را در شهرها کاهش دهد. چین هنوز در مراحل اولیه استفاده از فناوری V2G است. همانطور که مسئول یک نیروگاه اشاره کرد، در تئوری، فناوری V2G شبیه به تلفن های همراه برای شارژ پاوربانک ها است، اما کاربرد واقعی آن به مدیریت باتری پیشرفته و تعامل شبکه نیاز دارد.
محققان شرکت‌های شمع شارژ را در پکن بررسی کردند و دریافتند که در حال حاضر، بیشتر شمع‌های شارژ در پکن، شمع‌های شارژ یک طرفه هستند که فقط می‌توانند وسایل نقلیه را شارژ کنند. برای ترویج شمع های شارژ دو طرفه با عملکردهای V2G، در حال حاضر با چندین چالش عملی روبرو هستیم:
اولاً، شهرهای درجه یک، مانند پکن، با کمبود زمین مواجه هستند. ساخت ایستگاه های شارژ با عملکرد V2G، اعم از اجاره یا خرید زمین، به معنای سرمایه گذاری بلند مدت و هزینه های بالا است. علاوه بر این، یافتن زمین اضافی در دسترس دشوار است.
دوم، تغییر شمع های شارژ موجود به زمان نیاز دارد. هزینه سرمایه گذاری ساختمان شمع های شارژ نسبتاً بالا است، از جمله هزینه تجهیزات، فضای اجاره و سیم کشی برای اتصال به شبکه برق. این سرمایه گذاری ها معمولاً حداقل 2-3 سال طول می کشد تا جبران شود. اگر مقاوم‌سازی براساس شمع‌های شارژ موجود باشد، ممکن است شرکت‌ها قبل از بازیابی هزینه‌ها انگیزه کافی نداشته باشند.
پیش از این، گزارش‌های رسانه‌ها بیان می‌کردند که در حال حاضر، رواج فناوری V2G در شهرها با دو چالش عمده روبرو خواهد بود: اولی هزینه بالای ساخت و ساز اولیه است. ثانیاً، اگر منبع تغذیه خودروهای برقی از کار افتاده به شبکه متصل شود، ممکن است بر پایداری شبکه تأثیر بگذارد.
چشم انداز فناوری خوش بینانه است و پتانسیل بالایی در بلند مدت دارد.
کاربرد فناوری V2G برای دارندگان خودرو چه معنایی دارد؟ مطالعات مربوطه نشان می دهد که بازده انرژی ترامواهای کوچک حدود 6 کیلومتر بر کیلووات ساعت است (یعنی یک کیلووات ساعت برق می تواند 6 کیلومتر کار کند). ظرفیت باتری خودروهای الکتریکی کوچک به طور کلی 60 تا 80 کیلووات ساعت (60 تا 80 کیلووات ساعت برق) است و یک خودروی الکتریکی می تواند حدود 80 کیلووات ساعت برق شارژ کند. البته مصرف انرژی خودرو شامل تهویه هوا و غیره نیز می شود. در مقایسه با حالت ایده آل، مسافت رانندگی کاهش می یابد.
مسئول شرکت شمع شارژ فوق الذکر به فناوری V2G خوشبین است. وی خاطرنشان کرد: یک خودروی انرژی نو می تواند در صورت شارژ کامل 80 کیلووات ساعت برق ذخیره کند و در هر بار 50 کیلووات ساعت برق را به شبکه انتقال دهد. محاسبه شده بر اساس قیمت شارژ برقی که محققان در پارکینگ زیرزمینی یک مرکز خرید در خیابان چهارم شرقی پکن مشاهده کردند، قیمت شارژ در ساعات غیر اوج مصرف 1.1 یوان در کیلووات ساعت است (قیمت شارژ در حومه شهر کمتر است) قیمت شارژ در ساعات اوج مصرف 2.1 یوان در کیلووات ساعت است. با فرض اینکه مالک خودرو هر روز در ساعات کم بار شارژ می کند و در ساعات اوج مصرف برق را به شبکه تحویل می دهد، بر اساس قیمت های فعلی، مالک خودرو می تواند روزانه حداقل 50 یوان سود داشته باشد. با تعدیل‌های احتمالی قیمت از طریق شبکه برق، مانند اجرای قیمت‌گذاری در بازار در ساعات اوج مصرف، ممکن است درآمد حاصل از وسایل نقلیه انتقال نیرو به شمع‌های شارژ بیشتر افزایش یابد.
مسئول نیروگاه مذکور خاطرنشان کرد: از طریق فناوری V2G، زمانی که خودروهای برقی برق را به شبکه ارسال می کنند، باید هزینه های از دست دادن باتری در نظر گرفته شود. گزارش های مربوطه نشان می دهد که هزینه یک باتری 60 کیلووات ساعتی تقریباً 7680 دلار آمریکا (معادل تقریباً 55000 RMB) است.
برای شرکت های شمع شارژ، با ادامه افزایش تعداد خودروهای انرژی جدید، تقاضای بازار برای فناوری V2G نیز رشد خواهد کرد. هنگامی که وسایل نقلیه الکتریکی نیرو را از طریق شمع های شارژ به شبکه انتقال می دهند، شرکت های شمع شارژ می توانند «هزینه خدمات پلت فرم» مشخصی را دریافت کنند. علاوه بر این، در بسیاری از شهرهای چین، شرکت ها سرمایه گذاری می کنند و شمع های شارژ را راه اندازی می کنند و دولت یارانه های مربوطه را ارائه خواهد کرد.
شهرهای داخلی به تدریج برنامه های V2G را تبلیغ می کنند. در جولای 2023، اولین ایستگاه نمایش شارژ V2G شهر ژوشان به طور رسمی مورد استفاده قرار گرفت و اولین سفارش تراکنش در پارک در استان ژجیانگ با موفقیت انجام شد. در 9 ژانویه 2024، NIO اعلام کرد که اولین دسته از 10 ایستگاه شارژ V2G در شانگهای به طور رسمی راه اندازی شد.
Cui Dongshu، دبیر کل انجمن مشترک اطلاعات بازار خودروهای مسافری ملی، نسبت به پتانسیل فناوری V2G خوشبین است. او به محققان گفت که با پیشرفت فناوری باتری های برق، عمر چرخه باتری ممکن است به 3000 برابر یا بیشتر افزایش یابد که معادل حدود 10 سال استفاده است. این برای سناریوهای کاربردی که در آن وسایل نقلیه الکتریکی مکرراً شارژ و دشارژ می شوند بسیار مهم است.
محققان خارج از کشور نیز به یافته های مشابهی دست یافته اند. ACT استرالیا اخیراً یک پروژه تحقیقاتی دو ساله فناوری V2G به نام "تحقق وسایل نقلیه الکتریکی به خدمات شبکه (REVS)" را به پایان رساند. این نشان می دهد که با توسعه گسترده فناوری، انتظار می رود هزینه های شارژ V2G به طور قابل توجهی کاهش یابد. این بدان معناست که در درازمدت با کاهش هزینه های شارژ تسهیلات، قیمت خودروهای برقی نیز کاهش می یابد و در نتیجه هزینه های طولانی مدت استفاده کاهش می یابد. این یافته ها همچنین می تواند به ویژه برای متعادل کردن انرژی های تجدیدپذیر به شبکه در طول دوره های اوج قدرت مفید باشد.
این نیاز به همکاری شبکه برق و یک راه حل بازار محور دارد.
در سطح فنی، فرآیند بازخورد خودروهای الکتریکی به شبکه برق، پیچیدگی عملیات کلی را افزایش خواهد داد.
شی گوفو، مدیر بخش توسعه صنعتی شرکت شبکه دولتی چین، یک بار گفت که شارژ وسایل نقلیه جدید انرژی مستلزم «بار زیاد و توان کم» است. اکثر دارندگان وسایل نقلیه با انرژی جدید عادت دارند بین ساعت 19:00 تا 23:00 که مصادف با دوره اوج بار برق مسکونی است، شارژ شوند. تا 85% که بار اوج توان را تشدید می کند و تاثیر بیشتری بر شبکه توزیع می گذارد.
از منظر عملی، هنگامی که وسایل نقلیه الکتریکی انرژی الکتریکی را به شبکه برمی‌گردانند، یک ترانسفورماتور برای تنظیم ولتاژ برای اطمینان از سازگاری با شبکه مورد نیاز است. این بدان معناست که فرآیند تخلیه خودروی الکتریکی باید با فناوری ترانسفورماتور شبکه برق مطابقت داشته باشد. به طور خاص، انتقال نیرو از شمع شارژ به تراموا شامل انتقال انرژی الکتریکی از ولتاژ بالاتر به ولتاژ پایین تر است، در حالی که انتقال نیرو از تراموا به شمع شارژ (و در نتیجه به شبکه) نیاز به افزایش از یک ولتاژ کمتر به ولتاژ بالاتر در فناوری پیچیده تر است و شامل تبدیل ولتاژ و تضمین پایداری انرژی الکتریکی و انطباق با استانداردهای شبکه است.
مسئول نیروگاه مذکور خاطرنشان کرد: شبکه برق نیاز به مدیریت دقیق انرژی برای فرآیندهای شارژ و دشارژ چندین خودروی برقی دارد که نه تنها یک چالش فنی است، بلکه مستلزم تعدیل استراتژی بهره برداری از شبکه است. .
وی گفت: به عنوان مثال، در برخی نقاط، سیم‌های شبکه برق موجود به اندازه کافی ضخیم نیستند که بتوانند تعداد زیادی از شمع‌های شارژ را پشتیبانی کنند. این معادل سیستم لوله آب است. لوله اصلی نمی تواند آب کافی برای تمام لوله های انشعاب تامین کند و نیاز به سیم کشی مجدد دارد. این نیاز به سیم کشی مجدد زیادی دارد. هزینه ساخت بالا.” حتی اگر شمع های شارژ در جایی نصب شده باشند، ممکن است به دلیل مشکلات ظرفیت شبکه به درستی کار نکنند.
کار سازگاری مربوطه باید پیشرفت کند. به عنوان مثال، قدرت شمع های شارژ آهسته معمولاً 7 کیلووات (7 کیلووات) است، در حالی که قدرت کل لوازم خانگی در یک خانوار متوسط حدود 3 کیلووات (3 کیلووات) است. اگر یک یا دو شمع شارژ متصل باشد، می توان بار را به طور کامل بارگیری کرد، و حتی اگر برق در ساعات کم بار مصرف شود، می توان شبکه برق را پایدارتر کرد. با این حال، اگر تعداد زیادی شمع شارژ متصل شده و در زمان اوج مصرف برق مصرف شود، ممکن است از ظرفیت بار شبکه فراتر رود.
مسئول نیروگاه مذکور گفت: با چشم انداز انرژی توزیع شده، می توان بازارسازی برق را بررسی کرد تا مشکل ترویج شارژ و تخلیه خودروهای انرژی نو به شبکه برق در آینده حل شود. در حال حاضر، انرژی الکتریکی توسط شرکت‌های تولید برق به شرکت‌های شبکه برق فروخته می‌شود و سپس آن را بین کاربران و شرکت‌ها توزیع می‌کنند. گردش چند سطحی هزینه کلی منبع تغذیه را افزایش می دهد. اگر کاربران و کسب‌وکارها بتوانند برق را مستقیماً از شرکت‌های تولید برق خریداری کنند، زنجیره تامین برق را ساده‌تر می‌کند. خرید مستقیم می تواند لینک های میانی را کاهش دهد و در نتیجه هزینه عملیاتی برق را کاهش دهد. همچنین ممکن است شرکت‌های شمع شارژ را به مشارکت فعال‌تر در تامین برق و تنظیم شبکه برق تشویق کند، که برای عملکرد کارآمد بازار برق و ارتقای فناوری اتصال خودرو به شبکه اهمیت زیادی دارد. "
Qin Jianze، مدیر مرکز خدمات انرژی (مرکز کنترل بار) شرکت فناوری اینترنت هوشمند شبکه ایالتی، پیشنهاد کرد که با استفاده از عملکردها و مزایای پلت فرم اینترنت وسایل نقلیه، می توان شمع های شارژ دارایی های اجتماعی را متصل کرد. به پلت فرم اینترنت وسایل نقلیه برای ساده کردن عملیات اپراتورهای اجتماعی. ایجاد آستانه، کاهش هزینه های سرمایه گذاری، دستیابی به همکاری برد-برد با پلت فرم اینترنت وسایل نقلیه، و ایجاد یک اکوسیستم صنعتی پایدار.
سوزی
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
زمان ارسال: فوریه 10-2024
