V2G技术现状及发展趋势.docx

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1、V2G技术现状及发展趋势1、V2G技术定义V2G即VehiCIe-UHJrid（车辆到电网），又称双向逆变式充电技术。随着电动汽车数量不断增加，电网承受的压力也将越来越大。V2G技术的应用，可实现电动汽车的分布式移动储能单元功能，在用电低谷时充电，在用电高峰时向电网放电。V2G技术可减轻电动汽车对电网的影响，实现调整用电负荷、改善电能质量、消纳可再生能源等作用，并为电力系统调控提供新的调度资源，避免电网和电源资源的过度投资。V2G技术的应用，也可让电动汽车用户获得一定的电网能源互动收益，提升电动汽车整体竞争力。V2G技术示意f.W使rt流电动汽车V2GK电力用户2、V2G技术要点V2G属于系统

2、性工程，需要将车主、V2G装置、电力零售商、电网等各个环节的技术和渠道打通，才能实现推广应用。首先，要保证电动汽车可实现对外放电，这对车辆双向充放电能力和动力电池循环寿命提出了更高要求：其次，充电桩要实现双向充放电功能，这需要相应的技术安全标准：最后，在电网环节，电动汽车作为分布式电源向电网输电，需要更为严格的技术规范、保护装置以及资源调配能力。目前，V2G技术在多个环节还存在一定的障碍，例如支持V2G功能的双向充放电桩升级改造需要大量资金，目前还不具备盈利条件;电网智能化调度系统和计量设备的改造成本较高：缺乏完整配套的车一桩-网通信协议，难以实现车网协同应用；相较其他电力储能方式,电动汽车分

3、布式储能聚合解决方案更为复杂。现阶段V2G技术的应用方式主要以智能有序充电为主，部分地区开展了局域电网的双向充放电示范。在有序充电应用中，电动汽车以有序充电方式参与用户侧的削峰填谷、基于人工需求响应的调峰辅助服务，主要强调用户侧对电网调峰需求的响应，以缓解供电资源紧张,降低负荷峰谷差，降低用户充电成本，一定程度上促进新能源消纳。对于电动汽车用户个体而言，无法宜接与电网达成协议。要聚合分散的电动汽车储能调峰潜力，就需要由负荷聚合商对大规模的电动汽车进行聚合，以充分发挥电动汽车的分布式储能作用。整车企业、充电运营商、电网企业都具有作为负荷聚合商的潜力，电网企业具有电力平台优势，更具备负荷聚合商条件

4、，可通过“虚拟电厂”等方式实现跨区域整合充电资源。3、V2G技术示范应用现状目前、国内部分企业已完成小功率直流V2G充电设备的开发和示范应用，但受制于可双向充放电的电动汽车数量少，设备投资成本较高，同时具备峰谷电价差的区域较少，无法体现V2G的经济性优势,因此目前V2G技术仍然处于示范测试阶段。现阶段，国内的V2G示范项目主要由国家电网推动。截至2021年4月，国家电网电动汽车服务有限公司已在浙江省、上海市、江苏省、河北省等15个省市建设了42个V2G项目，布局了612个V2G终端，共有近4000辆电动汽车参与了车网互动。以保定长城汽车工业园V2G示范工程为例：在全球环境基金”中国新能源汽车与

5、可再生能源综合应用商业化推广示范项目”推动下，2021年4月，国家电网与长城汽车在保定长城汽车工业园安装了50台15kW直流V2G充电班，建成了全国规模最大的V2G示范工程。系统通过远程平台通信和本地模型控制充放电时间及功率，并与华北电网实现F1.动发电控制（AGO跟随，响应时间约Imin,调峰精度可控制在0.IkW以内。系统可以实现充放电功率削减或上调，实际V2G可调功率达到450kt4、V2G技术发展路径未来，电动汽车的充电方式将由无序充电逐步过渡到有序充电，最终实现V2G双向充放电。4.1有序充电有序充电即利用充电系统的智能控制或峰谷电价的经济杠杆，调节电动汽车的充电时序和功率。智能化有

6、序充电系统，需具备接收电网和电动汽车双向信息的能力，一方面接收电网的充电负荷裕度及分时电价信息，另一方面接收电动汽车充电机提交的充电需求和动力电池信息，并根据这两部分的信息智能决策电动汽车的充电过程。在满足客户充电需求的条件下，以有限电容完成电动汽车的集中充电，实现系统负荷波动最小化或充电成本最小化。有序充电调整电网负荷的方式有三种：一是依据峰谷电价进行调节，鼓励电动汽车用户自发调整充电时间：二是基于智能管理系统，结合配电网变压器的负荷状态以及用户出行需求，对系统内电动汽车的充电时间、充电功率进行调配；三是两者结合，通过峰谷电价方式，鼓励电动汽车用户主动参与系统化智能有序充电。目前，智能有序充

7、电主要面向办公场所和住宅小区。2020-2021年，国家电网计划建成居民区有序充电桩8.3万个，推动社区智能有序充电桩应用，引导用户分批、按时、按需进行车辆充电，实现同样电力容量下服务更多电动汽车，减少建桩数量，降低配电网增容投资规模的目标。4.2局域电网充放电阶段此阶段，局域电网下将建立充放电环境，电动汽车将作为备用电源，提高局域电网的供电可靠性，实现发电侧、电网侧、用户侧的储能，减少对于广域电网的备用容量并延缓广域电网增容。对于运营企业而言，通过局域电网的充放电运营，可降低购电成本，增加售电收入，同时可降低电动汽车的动力电池容量，增加用户售电收入04.3智能双向充放电阶段未来随着动力电池成

8、本的下降，峰谷电价应用范围的扩大，V2G技术的经济性将逐渐显现，电动汽车用户参与电网互动的积极性将提升，V2G技术将实现在广域电网的应用，商业化也将得以实现。广域电网内，V2G技术将在电力现货市场、辅助服务、电力调频等领域发挥作用，发挥缓解电网堵塞、改善电网质量、应急启动等作用。V2G技术下的充放电流程5、V2G技术未来应用趋势根据电动汽车百人会等机构预测，到2030年，我国电动汽车保有量将达到8000万辆，等效储能容量将达到48亿kWh,全年电动汽车充电量需求将达到0.75万亿kWh,占全社会充电量的6%-7%0随着电力市场改革、峰谷电价应用范围扩大，以及动力电池成本的下降、循环寿命的提升，

9、电动汽车正式纳入调频辅助市场，将更多发挥主动调控作用，参与电网调度层面的调控，参与调峰、调频、备用、局部阻塞消除等辅助服务，实现多层级促进新能源消纳，响应能力、速度和精度将进一步提高，创造出新的收益点。但V2G的发展也存在一定障碍，例如目前尚未统一协议和标准规范，整车企业与充电运营企业暂未形成协同发展；双向充电设备兼容性不足，具备V2G功能的车辆成本较高：商业模式尚未成熟，补贴优惠政策不完善，对用户吸引力不足，电价峰谷差盈利空间较小，电价信号传导不畅，盈利模式单一：辅助服务市场尚在建设中，充电负荷地理分布分散，充电点电量有限，充电随机性高；电动汽车负荷聚合、调度尚处于发展阶段，车主对接入调度市场有一定抗拒，导致负荷实际响应量较低，无法形成规模效应。2025年左右，V2G将有望初步实现商业化落地。电动汽车可逐渐实现分布式能源功能，开展主动有序充电式互动，提高再生能源发电来源占比，实现FtI动汽车与区域综合能源微网的互动应用，发挥电动汽车储能作用，平抑区域能源系统波动。2025-2030年，V2G技术将实现完全商业化应用。智慧能源充也网将实现与广域电网协同，并大量消纳清洁电力，电动汽车将进一步发挥分布式储能地位，为广域电网的调峰、调频、爬坡等提供有效调节手段。V2G双向智能充电桩将实现规模化应用，居住区和工作园区覆盖率将达到30%左右。