Z naglo rastjo kitajskega trga vozil na nova energetska omrežja je uporaba tehnologije V2G (Vehicle-to-Grid) postala vse pomembnejša za gradnjo nacionalnih energetskih strategij in pametnih omrežij. Tehnologija V2G preoblikuje električna vozila v mobilne enote za shranjevanje energije in uporablja dvosmerne polnilne pilote za prenos energije iz vozila v omrežje. S to tehnologijo lahko električna vozila oskrbujejo omrežje z energijo v obdobjih visoke obremenitve in jih polnijo v obdobjih nizke obremenitve, kar pomaga uravnotežiti obremenitev omrežja.
4. januarja 2024 je Nacionalna komisija za razvoj in reforme skupaj z drugimi oddelki izdala prvi dokument notranje politike, ki je posebej namenjen tehnologiji V2G – »Mnenja o izvajanju za krepitev integracije in interakcije vozil na novo energijo in elektroenergetskih omrežij«. Na podlagi prejšnjih »Vodilnih mnenj o nadaljnji izgradnji visokokakovostnega sistema polnilne infrastrukture«, ki jih je izdal Generalni urad državnega sveta, so mnenja o izvajanju ne le pojasnila opredelitev interaktivne tehnologije med vozilom in omrežjem, temveč so predstavila tudi specifične cilje in strategije ter načrtovala njihovo uporabo v delti reke Jangce, delti Biserne reke, Pekingu-Tianjinu-Hebeiju-Shandongu, Sečuanu in Čongkingu ter drugih regijah z zrelimi pogoji za vzpostavitev demonstracijskih projektov.
Prejšnje informacije kažejo, da je v državi le približno 1000 polnilnih stebrov s funkcijami V2G, trenutno pa jih je v državi 3,98 milijona, kar predstavlja le 0,025 % celotnega števila obstoječih polnilnih stebrov. Poleg tega je tehnologija V2G za interakcijo med vozilom in omrežjem relativno zrela, njena uporaba in raziskave pa v mednarodnem prostoru niso redke. Posledično je veliko prostora za izboljšanje priljubljenosti tehnologije V2G v mestih.
Peking kot nacionalni pilotni projekt za nizkoogljično mesto spodbuja uporabo obnovljivih virov energije. Ogromna nova energetska vozila in polnilna infrastruktura v mestu so postavili temelje za uporabo tehnologije V2G. Do konca leta 2022 je mesto zgradilo več kot 280.000 polnilnih stebrov in 292 postaj za menjavo baterij.
Vendar pa se tehnologija V2G med procesom promocije in uvajanja sooča tudi z vrsto izzivov, ki so predvsem povezani z izvedljivostjo dejanskega delovanja in izgradnjo ustrezne infrastrukture. Raziskovalci iz Inštituta za raziskave papirja so za vzorec vzeli Peking in nedavno izvedli anketo o panogah, povezanih z urbano energijo, elektriko in polnilnimi stebri.
Dvosmerni polnilni piloti zahtevajo visoke začetne naložbene stroške
Raziskovalci so ugotovili, da bi lahko popularizacija tehnologije V2G v urbanih okoljih učinkovito ublažila trenutni problem "težko najdljivih polnilnih stebrov" v mestih. Kitajska je še vedno v zgodnjih fazah uporabe tehnologije V2G. Kot je poudaril odgovorni za elektrarno, je tehnologija V2G teoretično podobna polnjenju prenosnih baterij z mobilnimi telefoni, vendar njena dejanska uporaba zahteva naprednejše upravljanje baterij in interakcijo z omrežjem.
Raziskovalci so preiskali podjetja za polnilnice v Pekingu in ugotovili, da je trenutno večina polnilnih stebrov v Pekingu enosmernih polnilnih stebrov, ki lahko polnijo samo vozila. Pri promociji dvosmernih polnilnih stebrov s funkcijami V2G se trenutno soočamo z več praktičnimi izzivi:
Prvič, mesta prvega reda, kot je Peking, se soočajo s pomanjkanjem zemljišč. Gradnja polnilnih postaj s funkcijami V2G, pa naj gre za najem ali nakup zemljišča, pomeni dolgoročno naložbo in visoke stroške. Poleg tega je težko najti dodatna razpoložljiva zemljišča.
Drugič, preoblikovanje obstoječih polnilnih stebrov bo trajalo nekaj časa. Naložbeni stroški gradnje polnilnih stebrov so relativno visoki, vključno s stroški opreme, najema prostora in ožičenja za priključitev na električno omrežje. Te naložbe se običajno povrnejo v vsaj 2–3 letih. Če naknadna vgradnja temelji na obstoječih polnilnih stebrih, podjetja morda nimajo dovolj spodbud, preden se stroški povrnejo.
V prejšnjih poročilih medijev se je navajalo, da se bo popularizacija tehnologije V2G v mestih trenutno soočila z dvema glavnima izzivoma: prvi so visoki začetni stroški gradnje. Drugič, če je napajanje električnih vozil na omrežje nepravilno priključeno, lahko to vpliva na stabilnost omrežja.
Tehnološki obeti so optimistični in imajo velik dolgoročni potencial.
Kaj uporaba tehnologije V2G pomeni za lastnike avtomobilov? Ustrezne študije kažejo, da je energetska učinkovitost majhnih tramvajev približno 6 km/kWh (torej ena kilovatna ura električne energije lahko prevozi 6 kilometrov). Kapaciteta baterij majhnih električnih vozil je običajno 60–80 kWh (60–80 kilovatnih ur električne energije), električni avtomobil pa se lahko napolni s približno 80 kilovatnimi urami električne energije. Vendar pa poraba energije vozila vključuje tudi klimatsko napravo itd. V primerjavi z idealnim stanjem se bo prevožena razdalja zmanjšala.
Vodja omenjenega podjetja za polnilnice je optimističen glede tehnologije V2G. Poudaril je, da lahko novo energetsko vozilo, ko je popolnoma napolnjeno, shrani 80 kilovatnih ur električne energije in vsakič v omrežje odda 50 kilovatnih ur električne energije. Izračunano na podlagi cen električne energije za polnjenje, ki so jih raziskovalci videli v podzemni garaži nakupovalnega središča na vzhodni četrti obvoznici v Pekingu, znaša cena polnjenja izven konic 1,1 juana/kWh (cene polnjenja so v predmestjih nižje), cena polnjenja v času konic pa 2,1 juana/kWh. Ob predpostavki, da lastnik avtomobila vsak dan polni izven konic in dobavlja električno energijo v omrežje v času konic, lahko lastnik avtomobila na podlagi trenutnih cen ustvari dobiček v višini vsaj 50 juanov na dan. "Z morebitnimi prilagoditvami cen iz električnega omrežja, kot je uvedba tržnih cen v času konic, se lahko prihodki od vozil, ki dobavljajo energijo polnilnim stebrom, še povečajo."
Oseba, odgovorna za omenjeno elektrarno, je poudarila, da je treba zaradi tehnologije V2G upoštevati stroške izgube baterije, ko električna vozila pošiljajo energijo v omrežje. Ustrezna poročila kažejo, da stroški baterije z zmogljivostjo 60 kWh znašajo približno 7.680 ameriških dolarjev (kar ustreza približno 55.000 RMB).
Za podjetja, ki upravljajo polnilne stebre, se bo z naraščanjem števila vozil na novo energijo povečevalo tudi tržno povpraševanje po tehnologiji V2G. Ko električna vozila prenašajo energijo v omrežje prek polnilnih stebrov, lahko podjetja za polnilne stebre zaračunajo določeno "pristojbino za storitev platforme". Poleg tega v mnogih mestih na Kitajskem podjetja vlagajo v polnilne stebre in jih upravljajo, vlada pa zagotavlja ustrezne subvencije.
Domača mesta postopoma spodbujajo aplikacije V2G. Julija 2023 je bila uradno predana v uporabo prva demonstracijska polnilna postaja V2G v mestu Zhoushan, uspešno pa je bilo zaključeno tudi prvo naročilo za nakup v parku v provinci Zhejiang. 9. januarja 2024 je NIO sporočil, da je bila uradno predana v uporabo prva serija 10 polnilnih postaj V2G v Šanghaju.
Cui Dongshu, generalni sekretar Nacionalnega združenja za informacije o trgu osebnih avtomobilov, je optimističen glede potenciala tehnologije V2G. Raziskovalcem je povedal, da se lahko z napredkom tehnologije baterij življenjska doba baterij podaljša na 3000-krat ali več, kar ustreza približno 10 letom uporabe. To je izjemno pomembno za scenarije uporabe, kjer se električna vozila pogosto polnijo in praznijo.
Podobne ugotovitve so prišli tudi tuji raziskovalci. Avstralski ACT je pred kratkim zaključil dvoletni raziskovalni projekt tehnologije V2G z naslovom »Realizacija električnih vozil za omrežne storitve (REVS)«. Projekt kaže, da se bodo z obsežnim razvojem tehnologije stroški polnjenja V2G znatno znižali. To pomeni, da se bo dolgoročno z zniževanjem stroškov polnilnic znižala tudi cena električnih vozil, s čimer se bodo zmanjšali dolgoročni stroški uporabe. Ugotovitve bi lahko bile še posebej koristne za uravnoteženje vnosa obnovljive energije v omrežje v obdobjih konic.
Potrebuje sodelovanje elektroenergetskega omrežja in tržno usmerjeno rešitev.
Na tehnični ravni bo postopek napajanja električnih vozil nazaj v električno omrežje povečal kompleksnost celotnega delovanja.
Xi Guofu, direktor oddelka za industrijski razvoj pri Kitajski državni omrežni korporaciji, je nekoč dejal, da polnjenje vozil na nova energetska omrežja vključuje »visoko obremenitev in nizko porabo energije«. Večina lastnikov vozil na nova energetska omrežja je navajena polniti med 19. in 23. uro, kar sovpada z največjo obremenitvijo stanovanjske elektroenergetske mreže. Ta obremenitev doseže do 85 %, kar poveča največjo obremenitev in poveča vpliv na distribucijsko omrežje.
S praktičnega vidika je pri dovajanju električne energije nazaj v omrežje potreben transformator, ki prilagodi napetost in tako zagotovi združljivost z omrežjem. To pomeni, da se mora postopek praznjenja električnega vozila ujemati s tehnologijo transformatorjev v električnem omrežju. Natančneje, prenos energije iz polnilnega stebra v tramvaj vključuje prenos električne energije iz višje napetosti v nižjo, medtem ko prenos energije iz tramvaja v polnilni steber (in s tem v omrežje) zahteva povečanje napetosti iz nižje v višjo. V tehnologiji je bolj zapleten, saj vključuje pretvorbo napetosti in zagotavljanje stabilnosti električne energije ter skladnosti s standardi omrežja.
Vodja omenjene elektrarne je poudaril, da mora elektroenergetsko omrežje izvajati natančno upravljanje energije za procese polnjenja in praznjenja več električnih vozil, kar ni le tehnični izziv, temveč vključuje tudi prilagoditev strategije delovanja omrežja.
Dejal je: »Na primer, ponekod obstoječe žice električnega omrežja niso dovolj debele, da bi podpirale veliko število polnilnih stebrov. To je enakovredno vodovodnemu sistemu. Glavna cev ne more oskrbeti vseh stranskih cevi z dovolj vode in jo je treba preožičiti. To zahteva veliko preožičenja. Visoki stroški gradnje.« Tudi če so polnilni stebri nekje nameščeni, morda ne bodo delovali pravilno zaradi težav z zmogljivostjo omrežja.
Ustrezna prilagoditvena dela je treba pospešiti. Na primer, moč počasnih polnilnih stebrov je običajno 7 kilovatov (7 kW), medtem ko je skupna moč gospodinjskih aparatov v povprečnem gospodinjstvu približno 3 kilovate (3 kW). Če sta priključena en ali dva polnilna stebra, je mogoče obremenitev popolnoma obremeniti, in tudi če se energija uporablja izven konic, je mogoče električno omrežje stabilizirati. Če pa je priključeno veliko število polnilnih stebrov in se energija uporablja v konicah, se lahko obremenitev omrežja preseže.
Odgovorna oseba omenjene elektrarne je dejala, da bi lahko v okviru možnosti distribuirane energije raziskali trženje električne energije, da bi rešili problem spodbujanja polnjenja in praznjenja vozil na nova energetska omrežja v prihodnosti. Trenutno električno energijo prodajajo podjetja za proizvodnjo električne energije podjetjem za proizvodnjo električne energije, ki jo nato distribuirajo uporabnikom in podjetjem. Večstopenjska cirkulacija povečuje skupne stroške oskrbe z električno energijo. Če lahko uporabniki in podjetja kupujejo električno energijo neposredno od podjetij za proizvodnjo električne energije, se bo poenostavila dobavna veriga. »Neposreden nakup lahko zmanjša vmesne člene in s tem zmanjša obratovalne stroške električne energije. Lahko pa tudi spodbudi podjetja za polnilnice k aktivnejšemu sodelovanju pri oskrbi z električno energijo in regulaciji električnega omrežja, kar je zelo pomembno za učinkovito delovanje trga z električno energijo in spodbujanje tehnologije medsebojnega povezovanja vozil in omrežja.«
Qin Jianze, direktor Centra za energetske storitve (Center za nadzor obremenitve) podjetja State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., je predlagal, da bi z izkoriščanjem funkcij in prednosti platforme Internet of Vehicles lahko polnilnice za družbena sredstva povezali s platformo Internet of Vehicles, da bi poenostavili delovanje družbenih operaterjev. Zgradite prag, zmanjšajte naložbene stroške, dosežite obojestransko koristno sodelovanje s platformo Internet of Vehicles in zgradite trajnostni industrijski ekosistem.
Susie
Sečuansko zeleno znanost in tehnologija d.o.o.
0086 19302815938
Čas objave: 10. februar 2024
