《行動(dòng)計劃》提出,利用智能電網(wǎng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)等技術(shù),鼓勵新能源汽車(chē)提供儲能服務(wù), 并通過(guò)峰谷差獲得收益。加強技術(shù)儲備,開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)充放電試點(diǎn),探索分布式發(fā)電、儲能與電動(dòng)汽車(chē)充放電技術(shù)的結合,促進(jìn)清潔能源消納。
新能源汽車(chē)儲能是一個(gè)新的概念,也是一個(gè)很好的愿景。根據國家發(fā)改委能源研究所、自然資源保護協(xié)會(huì )、中關(guān)村儲能聯(lián)盟合作撰寫(xiě)并與2018年2月發(fā)布的研究報告《電動(dòng)汽車(chē)儲能應用潛力及成本分析》(《成本分析》),所謂新能源汽車(chē)儲能的實(shí)現方式主要包括有序充電、車(chē)電互聯(lián)(Vehicle-to-Grid,以下簡(jiǎn)稱(chēng)V2G)、電池更換、退役電池儲能等。
在上述四種新能源汽車(chē)儲能方式中,所謂有序充電,即在充電過(guò)程中,電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法向電網(wǎng)或負荷直接放電,但仍可通過(guò)改變充電時(shí)間(電力需求響應)的方式參與電網(wǎng)削峰填谷,實(shí)現“虛擬儲能”作用。
所謂車(chē)電互聯(lián)電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)的互聯(lián),電動(dòng)汽車(chē)都具備大容量的電池組,因此考慮到峰谷價(jià)差的存在,可以在電價(jià)相對低時(shí)對電池組進(jìn)行充電,而在電網(wǎng)負荷較高時(shí),以更高的價(jià)格“出售”給電網(wǎng),電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主不僅可以從電網(wǎng)買(mǎi)電,還有望賣(mài)電給電網(wǎng)賺錢(qián)。
這份研究報告提出,對比四類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)儲能模式,有序充電成本最低,但其儲能應用潛力受限于車(chē)輛出行強度;V2G 儲能應用潛力最高,但其市場(chǎng)化推廣取決于電池技術(shù)進(jìn)步與成 本下降速度;電池更換儲能靈活度最高,但僅適用于特定車(chē)型。
對退役電池儲能也即梯此利用,國內最大的 動(dòng)力電池公司、寧德時(shí)代董事長(cháng)黃世霖提出四點(diǎn)理由認為這一條路無(wú)法走通。
第一,4000個(gè)循環(huán)的動(dòng)力電池衰減到2000個(gè)循環(huán),如果裝在儲能系統里面,僅僅做削峰填谷的話(huà),磷酸鐵鋰能用三到四年,而三元電池只能用兩年,經(jīng)濟性算不過(guò)來(lái);
第二,動(dòng)力電池如果從回收到運輸再進(jìn)行檢測,再做成儲能系統的話(huà),實(shí)際上隱形的成本非常高;
第三,目前汽車(chē)主流電池是三元電池,生命末端的三元電池是否適合拿來(lái)做儲能?現階段來(lái)講還不夠成熟。如果系統設計得不夠好,或者系統超期服役的話(huà),留下的安全隱患會(huì )非常多;
同時(shí),未來(lái)動(dòng)力電池和儲能電池技術(shù)路線(xiàn)會(huì )分開(kāi),動(dòng)力電池提升能量密度后循環(huán)壽命會(huì )越降越少,再拿來(lái)做梯級利用,可能性就更小了。
因此,電動(dòng)汽車(chē)儲能未來(lái)比較可行的主要集中在V2G。這種方式看上很美,也有比較多的制約因素。
第一,中國要實(shí)現V2G儲能,首先要需要具備V2G功能的電動(dòng)汽車(chē),但中國目前并未有一家主機廠(chǎng)可以生產(chǎn)這種電動(dòng)汽車(chē),即便是全球電動(dòng)汽車(chē)的標桿特斯拉也不具備這種生產(chǎn)能力。
“如果動(dòng)力電池的壽命遠遠超過(guò)車(chē)身的壽命,V2G是有可能的,如果動(dòng)力電池壽命短于車(chē)身的壽命,V2G就是不現實(shí)的。”中科院電工所儲能技術(shù)組組長(cháng)陳永翀對中國儲能網(wǎng)分析,用戶(hù)對于電動(dòng)汽車(chē)15分鐘快充技術(shù)是否有強烈的需求?以及這樣的安全快充電池技術(shù)是否可以突破?
第二,即便具備V2G儲能的電動(dòng)汽車(chē)之后,參與V2G儲能的參與度比較有限。
根據研究發(fā)現,現有各類(lèi)車(chē)型中,乘用車(chē)、商用車(chē)、物流車(chē)參與電動(dòng)汽車(chē)儲能相對可行,而接受有序充電或 V2G 的公交車(chē)、出租車(chē)不足受訪(fǎng)用戶(hù)的 20%。
一位國內充電樁運營(yíng)商負責人對中國儲能網(wǎng)分析,V2G電動(dòng)汽車(chē)儲能主要適用于私人充電樁,能否實(shí)現V2G電動(dòng)汽車(chē)儲能的一個(gè)關(guān)鍵因素將取決于車(chē)主是否擁有私人專(zhuān)屬車(chē)位,不同于歐美市場(chǎng),國內電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主擁有私人專(zhuān)屬車(chē)位的比例并不高。
第三,國家沒(méi)有出V2G上網(wǎng)“收電”的技術(shù)標準、以及收電上網(wǎng)電價(jià)。
前述國內充電樁運營(yíng)商負責人提出,從近期來(lái)看,即便政策和技術(shù)問(wèn)題解決之后,V2G的儲能市場(chǎng)規模并不大。
不過(guò),國家發(fā)改委能源所研究員劉堅認為,從長(cháng)期來(lái)看,V2G市場(chǎng)規模巨大。
根據它的測算,僅僅車(chē)電互聯(lián)(V2G),考慮到我國新能源汽車(chē)的發(fā)展趨勢,假設2030年全國累計推廣1億輛電動(dòng)汽車(chē),電動(dòng)汽車(chē)理論的儲能潛力就可達到5000GWh以上,與全國潛在的1.5億千瓦抽水蓄能相比,可以實(shí)現4倍或者與抽水蓄能更高的儲能規模,所以應用潛力是非常巨大的。
為此,國家發(fā)改委能源研究所、國家可再生能源中心、自然資源保護協(xié)會(huì )2018年9月發(fā)布的《電動(dòng)汽車(chē)儲能市場(chǎng)及激勵機制研究》提出,為加快電動(dòng)汽車(chē)儲能推廣,應在市場(chǎng)準入、商業(yè)模式、價(jià)格機制、用戶(hù)宣傳、技術(shù)研發(fā)方面提前進(jìn)行政策布局。
其中,在市場(chǎng)準入上,首先應明確電動(dòng)汽車(chē)儲能的市場(chǎng)身份與地位,鼓勵將電動(dòng)汽車(chē)資源納 入當前需求響應、儲能資源進(jìn)行管理;第二,根據電動(dòng)汽車(chē)充電特性和充電基礎設施分布情況,適度降低電動(dòng)汽車(chē)儲能參與市場(chǎng)的功率容量門(mén)檻; 第三,允許電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)聚合集成的方式參與電力系統服務(wù),制定第三方以平臺方式參與電力市場(chǎng)交易的規則,明確第三方參與市場(chǎng)交易的責任和義務(wù),為電動(dòng)汽車(chē)平臺化接入營(yíng)造政策環(huán)境;第四,完善電動(dòng)汽車(chē)充放電計量,尤其在住宅和辦公地點(diǎn),通過(guò)增設電網(wǎng)電表或實(shí)時(shí)核減負荷有效區分電動(dòng)汽車(chē)充放電負荷與一般用電負荷,為電動(dòng)汽車(chē)儲能參與電力系統服 務(wù)提供技術(shù)條件。
在商業(yè)模式上,對于電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)個(gè)體而言,車(chē)輛出行具有更高優(yōu)先級,直接與電網(wǎng) 達成儲能協(xié)議的難度較大。要充分釋放分散的電動(dòng)汽車(chē)儲能潛力,提高電 動(dòng)汽車(chē)儲能效率,位于電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)與電網(wǎng)之間的中間方必然起到重要作用。該中間方可通過(guò)價(jià)格設計激勵電動(dòng)汽車(chē)汽車(chē)用戶(hù)參與電力系統儲能服 務(wù),同時(shí)也能最大程度保留用戶(hù)個(gè)體出行自由度。車(chē)輛服務(wù)商、充電運營(yíng) 商、負荷集成商都是潛在的電動(dòng)汽車(chē)儲能中間方,其中車(chē)輛服務(wù)商對車(chē)輛 運營(yíng)有充分調度能力,最有能力將電動(dòng)汽車(chē)充電與車(chē)輛運行協(xié)同優(yōu)化;充電服務(wù)商掌握硬件接口和充電用戶(hù)資源,可通過(guò)改變充電技術(shù)及設施布局 的方式影響用戶(hù)充電行為;負荷集成商擁有平臺優(yōu)勢,可通過(guò)“虛擬電廠(chǎng)”方式跨地域整合充電資源。