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特来电于德翔:新能源车仅寄托充电桩是缺点门道
“深圳年初有80万辆新能源车,年底到100万辆,明年可能150万辆。但到今年底100万辆时,充电就会遇到困难,因为电网里没这么多电,天气稍微一热的时候,居民家里都用空调的时候,可能就得先把充电站的电停掉。”在近日举行的2023“乌镇咖荟·汽车夜话”论坛上,特来电董事长于德翔说道,单纯建设充电桩是一个错误的技术路线。
此前,国家电网有限公司产业发展部主任奚国富也曾表示,新能源汽车充电具有“负荷高、电量小”的特点,多数新能源汽车车主习惯集中在19时~23时充电,与居民用电负荷高峰期重合度高达85%,加剧了电力负荷的尖峰化,对配电网带来较大冲击。
随着新能源汽车保有量的持续提升,特来电、星星充电等充电运营商以及蔚来、理想、大众等车企均加大了充电桩、换电站的建设速度,以满足新能源汽车用户的补能需求。中国电动汽车充电基础设施促进联盟的数据显示,截至2023年10月,全国充电基础设施累计数量为795.4万台,同比增加68.9%;桩车增量比为1:2.7,能够基本满足新能源汽车的快速发展。
宁德时代、理想、小鹏、华为等新能源汽车产业链上下游公司接连使用800V电气架构、4C电池、超级快充桩等技术,缩短用户充电时间,进一步缓解新能源汽车的补能焦虑。
但随着电动车及补能设施保有量的持续提升,以及超快充技术的应用,电动车补能对电网产生了较大的挑战。
“现在平均500户小区,小区最大的功率容量是1000kW。在小区里建一个500kW的快充桩,小区一半能源需要分配给一台车用。”于德翔认为,随着大规模电动汽车的发展,简单的快充和无序充电将对电网带来巨大的威胁。
电网主要由输电网和配电网组成,输电网主要负责运输电力,配电网则从输电网的某个点连接到变压器,然后变压器下面再接大大小小的开关,然后分配到各个用电的地方。对于配电网来说,电动汽车是一个巨大的终端负载,大量电动车的无序、集中充电,将对配电网带来极大的冲击。
此外,特来电的数据显示,由于生产、生活用电的周期性,电网资产的平均利用率仅为40%~50%;在用电高峰期,电网并无富余电力使用,今年夏季已有多地被迫采取限电措施,其中充电站、换电站的运营受到了较大影响;而夜间和低谷时,电力富余量达到了60%。
针对这一问题,近期已有多家新能源产业链企业推出了有序充电、V2G(Vehicle to grid,电动车到电网)、虚拟电厂、光储充一体等技术和概念,以期缓解新能源汽车补能需求提升和电网之间的冲突。
于德翔认为,新能源汽车补能必须进化到“充电网”时代,才能缓解电力供应的矛盾。充电网整合了数据网、能源网、物联网、设备网,通过有序充电、博乐体育微电网、光伏、移动储能、梯次储能、调峰调频、车网互动、虚拟电厂和碳交易,把整个电动汽车和应用场景全部融合到一起,变成了一个能源载体。
简单来说,水电,风力、光伏等清洁能源由于受季节、天气影响较大,普遍存在波动性大、可预测性差的问题,需要有计划的调频、调峰来帮助电网克服发电、用电的不平衡,充电站、换电站等作为储能设备,能够吸纳光电、风电等不稳定电力来源,并在电网的调度下进行放电,参与电网调节;随着我国电动车保有量的日益扩大,车载动力电池储能容量不断增多,在传统调峰措施之外,通过V2G技术,使电动车变成移动储能单元,参与电网互动,以达到削峰填谷、促进清洁能源消纳的目的。
今年夏天,在合肥供电公司统一调度控制下,15座蔚来换电站参与了合肥市“虚拟电厂”的电网调峰。不影响用户正常换电使用的同时,换电站五天内累计调整电力负荷8兆瓦时,相当于为3000余户普通居民家庭“省出”了实时用电量。
对于用户来说,充电设备以及电动车与电网互动能够进一步降低车辆的使用费用。通过智能控制,换电站、光储充一体站等能够实现峰时放电、谷时补电,降低电费的同时,还有望通过反向补充电网产生一定的收入;V2G技术则能帮助电动车将电量“反卖”给电网。
2022年8月,特斯拉加州的2342个Powerwall用户参与了虚拟电网的互动,共计输出约16GWh电力,输入电网的价格是2美元/kWh。
“如果2030年新能源汽车保有量达到1亿辆,每辆车拿出10kWh来参与电网的互动,储能就有1000GWh;此外,到2030年,1000万块动力电池退役转为储能电池,以一块电池40kWh计算,就有400GWh,加在一起就有1400GWh。”于德翔说道,大规模电动汽车的发展和梯次电池的利用,就能够帮助电网实现储能。