С бързия растеж на пазара на превозни средства с нова енергия в Китай, прилагането на технологията „Вехислок-към-мрежа“ (V2G) става все по-важно за изграждането на национални енергийни стратегии и интелигентни мрежи. Технологията V2G трансформира електрическите превозни средства в мобилни устройства за съхранение на енергия и използва двупосочни зарядни станции, за да осъществи пренос на енергия от превозното средство към мрежата. Чрез тази технология електрическите превозни средства могат да захранват мрежата по време на периоди на високо натоварване и да я зареждат по време на периоди на ниско натоварване, което помага за балансиране на натоварването на мрежата.
На 4 януари 2024 г. Националната комисия за развитие и реформи и други ведомства издадоха първия документ за вътрешна политика, специално насочен към технологията V2G – „Становище за прилагане на засилване на интеграцията и взаимодействието на превозни средства с нова енергия и електрически мрежи“. Въз основа на предишните „Ръководни становища за по-нататъшно изграждане на висококачествена система за зарядна инфраструктура“, издадени от Генералния офис на Държавния съвет, становищата за прилагане не само изясниха определението за интерактивна технология между превозни средства и мрежи, но и представиха конкретни цели и стратегии и планираха използването им в делтата на река Яндзъ, делтата на Перлената река, Пекин-Тиендзин-Хъбей-Шандонг, Съчуан и Чунцин и други региони със зрели условия за създаване на демонстрационни проекти.
Предишна информация показва, че в страната има само около 1000 зарядни станции с V2G функции, а в момента има 3,98 милиона зарядни станции, което представлява само 0,025% от общия брой съществуващи зарядни станции. Освен това, V2G технологията за взаимодействие между превозни средства и мрежа е сравнително зряла и приложението и изследванията на тази технология не са рядкост в международен план. В резултат на това има голям потенциал за подобряване на популярността на V2G технологията в градовете.
Като национален пилотен град с ниски въглеродни емисии, Пекин насърчава използването на възобновяема енергия. Огромните превозни средства с нова енергия и зарядната инфраструктура на града положиха основите за прилагането на V2G технологията. До края на 2022 г. градът е изградил над 280 000 зарядни станции и 292 станции за смяна на батерии.
Въпреки това, по време на процеса на популяризиране и внедряване, технологията V2G е изправена и пред редица предизвикателства, свързани главно с осъществимостта на реалната експлоатация и изграждането на съответната инфраструктура. Вземайки за пример Пекин, изследователи от Института за изследване на хартията наскоро проведоха проучване на индустриите, свързани с градската енергетика, електроенергията и зарядните станции.
Двупосочните зарядни пилоти изискват високи първоначални инвестиционни разходи
Изследователите установиха, че ако V2G технологията се популяризира в градска среда, тя може ефективно да облекчи настоящия проблем с „трудно откриваемите зарядни станции“ в градовете. Китай все още е в ранните етапи на прилагане на V2G технологията. Както посочи отговорникът на електроцентрала, на теория V2G технологията е подобна на това да позволява на мобилни телефони да зареждат външни батерии, но реалното ѝ приложение изисква по-усъвършенствано управление на батериите и взаимодействие с мрежата.
Изследователи са проучили компании за зарядни станции в Пекин и са установили, че в момента повечето от тях са еднопосочни, които могат да зареждат само превозни средства. За да се насърчат двупосочните зарядни станции с V2G функции, в момента сме изправени пред няколко практически предизвикателства:
Първо, градовете от първа категория, като Пекин, са изправени пред недостиг на земя. Изграждането на зарядни станции с V2G функции, независимо дали става въпрос за наемане или закупуване на земя, означава дългосрочни инвестиции и високи разходи. Нещо повече, трудно е да се намери допълнителна налична земя.
Второ, ще е необходимо време за трансформация на съществуващите зарядни стълбове. Инвестиционните разходи за изграждане на зарядни стълбове са сравнително високи, включително разходите за оборудване, наем на пространство и окабеляване за свързване към електрическата мрежа. Тези инвестиции обикновено се възстановяват за поне 2-3 години. Ако преоборудването се основава на съществуващи зарядни стълбове, компаниите може да нямат достатъчно стимули, преди разходите да бъдат възстановени.
В предишни медийни съобщения се посочваше, че в момента популяризирането на V2G технологията в градовете ще се сблъска с две основни предизвикателства: Първото е високата първоначална цена на строителство. Второ, ако захранването на електрическите превозни средства не е свързано към мрежата, това може да повлияе на стабилността на мрежата.
Технологичните перспективи са оптимистични и имат голям потенциал в дългосрочен план.
Какво означава приложението на V2G технологията за собствениците на автомобили? Съответни проучвания показват, че енергийната ефективност на малките трамваи е около 6 км/kWh (тоест, един киловатчас електроенергия може да измине 6 километра). Капацитетът на батериите на малките електрически превозни средства обикновено е 60-80 kWh (60-80 киловатчаса електроенергия), а един електрически автомобил може да зареди около 80 киловатчаса електроенергия. Консумацията на енергия на превозното средство обаче включва и климатизация и др. В сравнение с идеалното състояние, пробегът ще бъде намален.
Ръководителят на гореспоменатата компания за зарядни станции е оптимистично настроен относно технологията V2G. Той посочи, че ново енергийно превозно средство може да съхранява 80 киловатчаса електроенергия, когато е напълно заредено, и може да доставя 50 киловатчаса електроенергия към мрежата всеки път. Изчислено въз основа на цените на електроенергията за зареждане, които изследователите са видели в подземния паркинг на търговски център на Източен четвърти околовръстен път в Пекин, цената на зареждане извън пиковите часове е 1,1 юана/kWh (цените на зареждане са по-ниски в предградията), а цената на зареждане през пиковите часове е 2,1 юана/kWh. Ако приемем, че собственикът на автомобила зарежда извън пиковите часове всеки ден и доставя електроенергия към мрежата през пиковите часове, въз основа на текущите цени, собственикът на автомобила може да реализира печалба от поне 50 юана на ден. „С евентуални корекции на цените от електропреносната мрежа, като например прилагането на пазарно ценообразуване през пиковите часове, приходите от превозни средства, доставящи електроенергия към зарядните станции, могат допълнително да се увеличат.“
Отговорникът на гореспоменатата електроцентрала посочи, че чрез технологията V2G трябва да се вземат предвид разходите за загуба на батерия, когато електрическите превозни средства изпращат енергия към мрежата. Съответните доклади показват, че цената на батерия от 60 kWh е приблизително 7 680 щатски долара (еквивалентно на приблизително 55 000 китайски юана).
За компаниите, произвеждащи зарядни стълбове, с нарастването на броя на новите превозни средства, пазарното търсене на V2G технология също ще расте. Когато електрическите превозни средства предават енергия към мрежата чрез зарядни стълбове, компаниите за зарядни стълбове могат да начисляват определена „такса за платформена услуга“. Освен това, в много градове в Китай компаниите инвестират и експлоатират зарядни стълбове, а правителството ще предоставя съответните субсидии.
Местните градове постепенно популяризират V2G приложенията. През юли 2023 г. първата демонстрационна станция за зареждане V2G в град Джоушан беше официално пусната в експлоатация, а първата поръчка за транзакция в парка в провинция Джъдзян беше успешно завършена. На 9 януари 2024 г. NIO обяви, че първата партида от 10 V2G зарядни станции в Шанхай е официално пусната в експлоатация.
Цуй Донгшу, генерален секретар на Националната асоциация за информация за пазара на леки автомобили, е оптимистично настроен относно потенциала на технологията V2G. Той заяви пред изследователите, че с напредването на технологията за захранване с батерии, животът на батерията може да се увеличи до 3000 пъти или повече, което е еквивалентно на около 10 години употреба. Това е изключително важно за сценарии на приложения, при които електрическите превозни средства се зареждат и разреждат често.
Чуждестранни изследователи са стигнали до подобни открития. Австралийската ACT наскоро завърши двугодишен изследователски проект за V2G технология, наречен „Реализиране на електрически превозни средства към мрежови услуги (REVS)“. Той показва, че с мащабното развитие на технологиите се очаква разходите за зареждане с V2G да бъдат значително намалени. Това означава, че в дългосрочен план, с намаляването на цената на зарядните съоръжения, цената на електрическите превозни средства също ще спадне, като по този начин ще се намалят дългосрочните разходи за употреба. Констатациите биха могли да бъдат особено полезни и за балансиране на входа на възобновяема енергия в мрежата по време на пикови периоди на мощност.
Необходимо е сътрудничеството на електропреносната мрежа и пазарно ориентирано решение.
На техническо ниво, процесът на захранване на електрическите превозни средства обратно към електрическата мрежа ще увеличи сложността на цялостната операция.
Си Гуофу, директор на отдела за индустриално развитие на Държавната електрическа корпорация на Китай, веднъж каза, че зареждането на превозни средства с нова енергия включва „високо натоварване и ниска мощност“. Повечето собственици на превозни средства с нова енергия са свикнали да зареждат между 19:00 и 23:00 часа, което съвпада с пиковия период на натоварване на жилищната електроенергия. Достига 85%, което увеличава пиковото натоварване и оказва по-голямо въздействие върху разпределителната мрежа.
От практическа гледна точка, когато електрическите превозни средства връщат електрическа енергия към мрежата, е необходим трансформатор, който да регулира напрежението, за да се осигури съвместимост с мрежата. Това означава, че процесът на разреждане на електрическите превозни средства трябва да съответства на трансформаторната технология на електрическата мрежа. По-конкретно, предаването на енергия от зарядния стълб към трамвая включва предаване на електрическа енергия от по-високо напрежение към по-ниско напрежение, докато предаването на енергия от трамвая към зарядния стълб (и по този начин към мрежата) изисква повишаване на напрежението от по-ниско към по-високо. В технологията това е по-сложно, включващо преобразуване на напрежението и осигуряване на стабилност на електрическата енергия и съответствие със стандартите на мрежата.
Отговорникът на гореспоменатата електроцентрала посочи, че електропреносната мрежа трябва да извършва прецизно управление на енергията за процесите на зареждане и разреждане на множество електрически превозни средства, което е не само техническо предизвикателство, но и включва коригиране на стратегията за работа на мрежата.
Той каза: „Например, на някои места съществуващите проводници на електропреносната мрежа не са достатъчно дебели, за да поддържат голям брой зарядни стълбове. Това е еквивалентно на водопроводната система. Главната тръба не може да осигури достатъчно вода до всички разклонения и трябва да бъде пренастроена. Това изисква много пренареждане. Високи строителни разходи.“ Дори ако някъде са инсталирани зарядни стълбове, те може да не работят правилно поради проблеми с капацитета на мрежата.
Необходимо е да се извърши съответната адаптация. Например, мощността на бавно зареждащите се зарядни стълбове обикновено е 7 киловата (7 kW), докато общата мощност на домакинските уреди в средностатистическо домакинство е около 3 киловата (3 kW). Ако са свързани един или два зарядни стълба, товарът може да бъде напълно натоварен и дори ако мощността се използва извън пиковите часове, електрическата мрежа може да бъде по-стабилна. Ако обаче са свързани голям брой зарядни стълбове и мощността се използва в пиковите часове, капацитетът на натоварване на мрежата може да бъде превишен.
Отговорникът на гореспоменатата електроцентрала заяви, че с оглед на перспективата за разпределена енергия, може да се проучи пазаризирането на електроенергията, за да се реши проблемът с насърчаването на зареждането и разреждането на превозни средства с нова енергия към електроенергийната мрежа в бъдеще. В момента електрическата енергия се продава от компании за производство на електроенергия на компании за електропреносни мрежи, които след това я разпределят до потребители и предприятия. Многостепенната циркулация увеличава общите разходи за електроснабдяване. Ако потребителите и предприятията могат да купуват електроенергия директно от компании за производство на електроенергия, това ще опрости веригата за доставки на електроенергия. „Директната покупка може да намали междинните звена, като по този начин намали оперативните разходи за електроенергия. Това може също така да насърчи компаниите за зарядни станции да участват по-активно в електроснабдяването и регулирането на електроенергийната мрежа, което е от голямо значение за ефективното функциониране на пазара на електроенергия и насърчаването на технологията за взаимосвързване между превозни средства и мрежа.“
Цин Джиандзе, директор на Центъра за енергийни услуги (Център за контрол на натоварването) на State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., предложи чрез използване на функциите и предимствата на платформата „Интернет на превозните средства“, зарядните станции за социални активи да могат да бъдат свързани към платформата „Интернет на превозните средства“, за да се опростят операциите на социалните оператори. Изграждане на праг, намаляване на инвестиционните разходи, постигане на печелившо сътрудничество с платформата „Интернет на превозните средства“ и изграждане на устойчива индустриална екосистема.
Сузи
Съчуан Грийн Сайънс енд Текнолоджи ООД, Ко.
0086 19302815938
Време на публикуване: 10 февруари 2024 г.
