Kína új energiahordozó-piacának gyors növekedésével a Vehicle-to-Grid (V2G) technológia alkalmazása egyre fontosabbá vált a nemzeti energiastratégiák és az intelligens hálózatok kiépítésében. A V2G technológia mobil energiatároló egységekké alakítja az elektromos járműveket, és kétirányú töltőoszlopokat használ az energia járműből a hálózatba történő átviteléhez. Ennek a technológiának köszönhetően az elektromos járművek nagy terhelésű időszakokban képesek energiát szolgáltatni a hálózatnak, alacsony terhelésű időszakokban pedig tölteni, segítve a hálózat terhelésének kiegyensúlyozását.
2024. január 4-én a Nemzeti Fejlesztési és Reform Bizottság és más minisztériumok kiadták az első, kifejezetten a V2G technológiát célzó hazai szakpolitikai dokumentumot – „Végrehajtási vélemények az új energiahordozók és az elektromos hálózatok integrációjának és interakciójának megerősítéséről”. Az Államtanács Általános Hivatala által korábban kiadott „Irányadó vélemények a kiváló minőségű töltőinfrastruktúra-rendszer további kiépítéséről” című dokumentumok alapján a végrehajtási vélemények nemcsak a jármű-hálózat interaktív technológia fogalmát tisztázták, hanem konkrét célokat és stratégiákat is megfogalmaztak, és tervbe vették ezek alkalmazását a Jangce-deltában, a Gyöngy-folyó deltájában, a Peking-Tiencsin-Hopej-Shandong, Szecsuán és Csungking tartományokban, valamint más, érett feltételekkel rendelkező régiókban a demonstrációs projektek létrehozásához.
Korábbi információk szerint az országban mindössze körülbelül 1000 V2G funkcióval rendelkező töltőoszlop található, jelenleg pedig 3,98 millió töltőoszlop található, ami a meglévő töltőoszlopok teljes számának mindössze 0,025%-át teszi ki. Ezenkívül a jármű-hálózat interakció V2G technológiája is viszonylag fejlett, és a technológia alkalmazása és kutatása nemzetközi szinten sem ritka. Ennek eredményeként a V2G technológia népszerűségének a városokban nagy a fejlődési potenciálja.
Peking, mint országos, alacsony szén-dioxid-kibocsátású városi kísérleti projekt, elősegíti a megújuló energia használatát. A város hatalmas új energiahordozói és töltőinfrastruktúrája megalapozta a V2G technológia alkalmazását. 2022 végére a város több mint 280 000 töltőoszlopot és 292 akkumulátorcsere-állomást épített.
A promóciós és megvalósítási folyamat során azonban a V2G technológia számos kihívással is szembesül, amelyek főként a tényleges üzemeltetés megvalósíthatóságával és a megfelelő infrastruktúra kiépítésével kapcsolatosak. Pekinget mintául véve a Papírkutató Intézet kutatói a közelmúltban felmérést végeztek a városi energia-, villamosenergia- és töltőoszlop-iparágakról.
A kétirányú töltőoszlopok magas kezdeti beruházási költségeket igényelnek
A kutatók felfedezték, hogy ha a V2G technológia elterjed a városi környezetben, az hatékonyan enyhítheti a városokban jelenleg tapasztalható „nehezen megtalálható töltőállomások” problémáját. Kína még mindig a V2G technológia alkalmazásának korai szakaszában van. Ahogy egy erőmű vezetője rámutatott, elméletileg a V2G technológia hasonló ahhoz, mintha mobiltelefonokkal lehetne tölteni a külső akkumulátorokat, de a tényleges alkalmazása fejlettebb akkumulátor-kezelést és hálózati interakciót igényel.
A kutatók pekingi töltőoszlop-üzemeltető cégeket vizsgáltak meg, és megtudták, hogy jelenleg a pekingi töltőoszlopok többsége egyirányú töltőoszlop, amelyek csak járművek töltésére alkalmasak. A V2G funkciókkal rendelkező kétirányú töltőoszlopok népszerűsítése érdekében jelenleg számos gyakorlati kihívással nézünk szembe:
Először is, az olyan elsőrangú városok, mint Peking, földterület-hiánnyal küzdenek. A V2G funkciókkal rendelkező töltőállomások építése, legyen szó akár földterület bérléséről, akár vásárlásáról, hosszú távú beruházást és magas költségeket jelent. Ráadásul nehéz további földterületet találni.
Másodszor, időbe telik a meglévő töltőoszlopok átalakítása. A töltőoszlopok építésének beruházási költsége viszonylag magas, beleértve a berendezések, a bérbeadható helyiségek és a hálózathoz való csatlakozáshoz szükséges vezetékek költségét. Ezeknek a beruházásoknak a megtérülése általában legalább 2-3 év. Ha az utólagos átalakítás a meglévő töltőoszlopokra épül, a vállalatoknak esetleg nem lesznek elegendő ösztönzőik, mielőtt a költségek megtérülnének.
Korábbi médiajelentések szerint a V2G technológia városokban való elterjesztése jelenleg két fő kihívással néz szembe: Az első a magas kezdeti építési költség. Másodszor, ha az elektromos járművek áramellátása nem megfelelően csatlakozik a hálózathoz, az befolyásolhatja a hálózat stabilitását.
A technológiai kilátások optimisták, és hosszú távon nagy potenciált rejtenek magukban.
Mit jelent a V2G technológia alkalmazása az autótulajdonosok számára? Vonatkozó tanulmányok kimutatták, hogy a kis villamosok energiahatékonysága körülbelül 6 km/kWh (azaz egy kilowattóra árammal 6 kilométert lehet megtenni). A kis elektromos járművek akkumulátorkapacitása általában 60-80 kWh (60-80 kilowattóra áram), és egy elektromos autó körülbelül 80 kilowattóra áramot képes feltölteni. A jármű energiafogyasztása azonban magában foglalja a légkondicionáló stb. használatát is. Az ideális állapothoz képest a vezetési távolság csökken.
A fent említett töltőoszlop-cég vezetője optimista a V2G technológiával kapcsolatban. Kiemelte, hogy egy új energiahordozójú jármű teljesen feltöltött állapotban 80 kilowattóra áramot képes tárolni, és minden alkalommal 50 kilowattóra áramot tud a hálózatba juttatni. A kutatók által a pekingi East Fourth Ring Roadon található bevásárlóközpont mélygarázsában megfigyelt töltési áramárak alapján kiszámítva a csúcsidőn kívüli töltési ár 1,1 jüan/kWh (a külvárosokban az árak alacsonyabbak), a csúcsidőben pedig 2,1 jüan/kWh. Feltételezve, hogy az autótulajdonos minden nap csúcsidőn kívül tölt, és csúcsidőben táplálja az áramot a hálózatba, a jelenlegi árak alapján az autótulajdonos legalább napi 50 jüan profitot realizálhat. „Az elektromos hálózat esetleges árkiigazításaival, például a piaci árképzés csúcsidőben történő bevezetésével, a töltőoszlopokhoz áramot szállító járművek bevétele tovább növekedhet.”
A fent említett erőmű vezetője rámutatott, hogy a V2G technológia révén az akkumulátorveszteség költségeit figyelembe kell venni, amikor az elektromos járművek áramot küldenek a hálózatra. A vonatkozó jelentések szerint egy 60 kWh-s akkumulátor ára körülbelül 7680 USD (ami körülbelül 55 000 RMB-nek felel meg).
A töltőoszlop-üzemeltető vállalatok számára az új energiahordozókkal működő járművek számának folyamatos növekedésével a V2G technológia iránti piaci kereslet is növekedni fog. Amikor az elektromos járművek töltőoszlopokon keresztül továbbítják az energiát a hálózatba, a töltőoszlop-üzemeltető vállalatok felszámíthatnak egy bizonyos „platformszolgáltatási díjat”. Ezenkívül Kína számos városában a vállalatok töltőoszlopokat fektetnek be és üzemeltetnek, a kormány pedig megfelelő támogatásokat nyújt.
A hazai városok fokozatosan kezdik népszerűsíteni a V2G alkalmazásokat. 2023 júliusában hivatalosan is üzembe helyezték Zhoushan város első V2G töltő demonstrációs állomását, és sikeresen lebonyolították az első parkolóban lebonyolított tranzakciót Zhejiang tartományban. 2024. január 9-én a NIO bejelentette, hogy hivatalosan is üzembe helyezték Sanghajban az első 10 V2G töltőállomásból álló sorozatát.
Cui Dongshu, a Nemzeti Személygépkocsi-piaci Információs Egyesület főtitkára optimista a V2G technológia lehetőségeit illetően. A kutatóknak elmondta, hogy az akkumulátor-technológia fejlődésével az akkumulátor ciklusideje akár 3000-szeresére vagy még magasabbra is növelhető, ami körülbelül 10 év használatnak felel meg. Ez rendkívül fontos azokban az alkalmazási esetekben, amikor az elektromos járműveket gyakran töltik és merítik le.
Külföldi kutatók hasonló eredményekre jutottak. Az ausztrál ACT nemrégiben fejezte be kétéves V2G technológiai kutatási projektjét, melynek címe: „Elektromos járművek hálózatba kapcsolásának megvalósítása (REVS)”. A projektből kiderül, hogy a technológia nagymértékű fejlődésével a V2G töltési költségek várhatóan jelentősen csökkenni fognak. Ez azt jelenti, hogy hosszú távon, a töltőállomások költségének csökkenésével az elektromos járművek ára is csökkenni fog, ezáltal csökkentve a hosszú távú használati költségeket. Az eredmények különösen hasznosak lehetnek a megújuló energia hálózatba való betáplálásának kiegyensúlyozásában a csúcsidőszakokban.
Ehhez az elektromos hálózat együttműködésére és piacorientált megoldásra van szükség.
Technikai szinten az elektromos járművek elektromos hálózatba történő visszatáplálásának folyamata növeli az általános működés összetettségét.
Hszi Kuofu, a Kínai Állami Hálózati Vállalat Iparfejlesztési Minisztériumának igazgatója egyszer azt mondta, hogy az új energiahordozókkal működő járművek töltése „nagy terheléssel és alacsony energiafogyasztással” jár. A legtöbb új energiahordozó-tulajdonos hozzászokott a 19:00 és 23:00 óra közötti töltéshez, ami egybeesik a lakossági villamosenergia-terhelés csúcsidőszakával. Akár 85%-os terhelés is jelentkezhet, ami fokozza a csúcsteljesítményt, és nagyobb hatással van az elosztóhálózatra.
Gyakorlati szempontból, amikor az elektromos járművek visszatáplálják az elektromos energiát a hálózatba, egy transzformátorra van szükség a feszültség beállításához, hogy biztosítsák a hálózattal való kompatibilitást. Ez azt jelenti, hogy az elektromos járművek kisütési folyamatának meg kell egyeznie az elektromos hálózat transzformátortechnológiájával. Konkrétan, az energia átvitele a töltőoszlopról a villamosra magában foglalja az elektromos energia magasabb feszültségről alacsonyabb feszültségre történő átvitelét, míg az energia átvitele a villamosról a töltőoszlopra (és így a hálózatra) alacsonyabb feszültségről magasabb feszültségre történő emelését igényli. A technológiában ez összetettebb, feszültségátalakítást és az elektromos energia stabilitásának biztosítását, valamint a hálózati szabványoknak való megfelelést foglalja magában.
Az említett erőmű felelőse rámutatott, hogy az elektromos hálózatnak precíz energiagazdálkodást kell végeznie több elektromos jármű töltési és kisütési folyamataihoz, ami nemcsak technikai kihívást jelent, hanem a hálózat üzemeltetési stratégiájának kiigazítását is magában foglalja.
Azt mondta: „Például egyes helyeken a meglévő elektromos hálózat vezetékei nem elég vastagok ahhoz, hogy nagyszámú töltőoszlopot elbírjanak. Ez egyenértékű a vízvezeték-rendszerrel. A fővezeték nem tud elegendő vizet biztosítani az összes elágazócsőnek, ezért újra kell vezetékezni. Ez sok újravezetékezést igényel. Magas építési költségek.” Még ha valahol töltőoszlopokat is telepítenek, előfordulhat, hogy a hálózati kapacitásproblémák miatt nem működnek megfelelően.
A megfelelő adaptációs munkálatokat elő kell mozdítani. Például a lassú töltésű töltőoszlopok teljesítménye általában 7 kilowatt (7 kW), míg egy átlagos háztartásban a háztartási készülékek összteljesítménye körülbelül 3 kilowatt (3 kW). Ha egy vagy két töltőoszlopot csatlakoztatnak, a terhelés teljesen terhelhető, és még ha a teljesítményt csúcsidőn kívül is használják, az elektromos hálózat stabilabbá tehető. Ha azonban nagyszámú töltőoszlopot csatlakoztatnak, és a teljesítményt csúcsidőben használják, a hálózat terhelhetősége túlléphető.
Az említett erőmű vezetője elmondta, hogy az elosztott energia kilátásai között a villamosenergia-piacosítás feltárása segíthet megoldani az új energiahordozók hálózatba kapcsolásának és töltésének előmozdítását a jövőben. Jelenleg az elektromos energiát az energiatermelő vállalatok értékesítik az energiahálózati vállalatoknak, amelyek aztán elosztják azt a felhasználókhoz és a vállalkozásokhoz. A többszintű forgalom növeli az energiaellátás teljes költségét. Ha a felhasználók és a vállalkozások közvetlenül az energiatermelő vállalatoktól vásárolhatnak áramot, az egyszerűsíti az energiaellátási láncot. „A közvetlen vásárlás csökkentheti a közbenső kapcsolatokat, ezáltal csökkentve az áram üzemeltetési költségeit. Ösztönözheti a töltőoszlop-társaságokat is, hogy aktívabban részt vegyenek az energiaellátásban és az elektromos hálózat szabályozásában, ami nagy jelentőséggel bír az energiapiac hatékony működése és a jármű-hálózat összekapcsolási technológia előmozdítása szempontjából.”
Qin Jianze, a State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd. Energiaszolgáltató Központjának (Terhelésvezérlő Központ) igazgatója azt javasolta, hogy a Járművek Internete platform funkcióinak és előnyeinek kihasználásával a közösségi eszközök töltőoszlopai összekapcsolhatók a Járművek Internete platformmal, egyszerűsítve a közösségi szolgáltatók működését. Megépítve a küszöbértéket, csökkentve a beruházási költségeket, kölcsönösen előnyös együttműködést érve el a Járművek Internete platformmal, és fenntartható ipari ökoszisztémát építve.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Közzététel ideje: 2024. február 10.
