數據顯示,今年春節期間,我國新能源汽車在高速公路上的充電量實現了大幅增長,與去年同期相比增長近三成。從整體充電量來看,今年春節期間,國家電網智慧車聯網平臺服務充電量高達1.8億千瓦時,日均充電量達到2258萬千瓦時,與去年同期相比,增長了25.26%。
可以預見,未來大量電動汽車充電需求將對電網負荷和運行方式產生重大影響,可能導致電網局部過載、電壓波動等問題。而車網互動是解決上述問題的有效途徑,能智能引導車輛在電網負荷低谷時段進行充電,避開用電高峰,減少電網峰谷差。同時,電動汽車能在新能源發電過剩時儲存多余電能,實現能源在電網、電動汽車和其他能源設備之間靈活高效流動,提高能源系統整體效率。
車網互動的頂層設計
目前,車網互動正迎來政策與市場的雙重驅動。2023年,國家發展改革委等四部門發布的《關于加強新能源汽車與電網融合互動的實施意見》(以下簡稱《實施意見》)明確提出,到2025年,車網互動技術標準體系初步建成,試點城市充電低谷時段比例達60%以上,私人樁達80%以上。據行業預測,預計2025年我國新能源汽車保有量將突破4000萬輛,2030年我國新能源汽車銷量占比將達到40%左右,車網互動作為新型電力系統的重要靈活性調節資源,需求將更加強烈。同時,技術不斷進步將使得車網互動成本進一步降低、效率進一步提高,形成良性循環。
根據《實施意見》,2025年將初步建成車網互動技術標準體系,并在長三角、珠三角等地區建成5個以上示范城市及50個以上雙向充放電示范項目。這一階段核心任務是驗證技術可行性與商業模式,通過峰谷電價機制引導用戶行為,初步形成“低谷充電為主、雙向調節為輔”的運營框架。
隨著動力電池循環壽命提升至3000次以上,疊加電力市場交易機制逐步完善,車網互動將從試點向規模化過渡,預計2030年前,車網互動可提供千萬千瓦級雙向調節能力,成為電化學儲能體系的核心組成部分。
未來,車網互動將形成電力市場與用戶收益雙輪驅動,若峰谷價差擴大至0.5元/千瓦時以上,用戶通過V2G(電動汽車給電網送電)年均收益可能超過2000元,疊加虛擬電廠聚合、綠電交易等模式,車網互動將形成“用戶增收—電網降本—產業升級—社會收益”的良性循環。
亟待解決的問題
雖然車網互動規模化已具備一定條件,但在現實層面仍然存在各種困難,仍需突破技術標準體系、電力市場機制、商業模式、電網支撐能力、用戶參與度以及法律保障等多重門檻。
技術標準體系缺乏。高頻雙向充放電對電池壽命和安全防控提出更高要求,現有技術尚未完全解決長期充放電可能導致的性能衰減問題。現有車、樁、網接口及通信協議缺乏統一規范,跨品牌設備互操作性差。部分配電網還不足以支持大規模分布式儲能資源接入,相關并網、計量、保護控制標準仍需完善。
電力市場機制不健全。分時電價覆蓋范圍有限,峰谷價差不足,且缺乏針對V2G的明確定價機制,用戶收益預期不穩定。車網互動資源參與電力現貨、輔助服務市場的規則尚未完善,市場準入門檻和結算機制不統一。現有機制以應急保供為主,缺乏常態化、差異化激勵措施,用戶參與頻次和規模有限。
商業模式可持續性不足。車主擔憂電池損耗風險,充電運營商面臨成本壓力,車企缺乏開發V2G車型的意愿,多方協同動力不足。當前以需求側響應補貼為主,尚未有效融入調頻、儲能租賃等高價值市場,規模化經濟性未顯現。缺乏成熟資源聚合商,難以實現海量分散車網資源精準預測與高效調度。
電網支撐能力待提升。大規模V2G可能導致局部電網過載,需優化接入容量核定方法并加強配電網智能化改造。電網需升級需求側管理平臺,實現車網互動資源的實時監測與動態調控。
用戶參與度與認知局限。用戶對頻繁充放電影響電池壽命的擔憂普遍存在,且對車網互動經濟價值認知不足。當前試點項目多集中于特定群體(如企業、公務車輛),公眾參與度低,示范效應未充分擴散。
政策與法律保障待加強。車網互動相關法規和標準實施細則不足,車網互動涉及汽車、能源、交通等多領域,政策統籌和資源整合機制尚未健全。電池收益歸屬、損耗責任劃分缺乏規則,未明確參與V2G導致電池衰減是否屬于質保范圍,車主存在承擔電池壽命縮短的風險。
相關建議
加強技術研發和標準制定。加強高頻充放電工況下電池壽命研究,推動循環壽命提升,并制定電池安全防護技術標準、V2G設備接口和通信協議標準。優化配電網接入容量核定方法,明確電動汽車并網技術規范,完善并網計量、保護控制及信息安全標準,支持車網互動資源參與電力市場。
完善車網互動市場機制。明確V2G放電的補償標準,探索綠電交易、容量租賃等新場景,允許用戶通過V2G獲得收益。完善車網互動資源參與電力現貨市場、輔助服務市場準入規則,統一結算機制,建立跨區域交易平臺,實現資源跨區域優化配置。
開發新型商業模式。推廣“電池銀行”模式,明確電池損耗責任歸屬,將充放電數據納入質保體系,由專業機構負責電池運維,收益按比例分配給車主、車企和運營商。開發調頻輔助服務、虛擬電廠聚合等高附加值業務,設計常態化激勵措施(如參與調頻服務補貼、碳積分獎勵),開發個性化套餐,結合用戶出行習慣推送最優充放電時段。培育專業聚合商,實現海量分散資源精準預測與調度,建設區域化車網互動運營平臺,提供一站式服務。
加強配微網支撐能力。加強配電網智能化改造,試點“自適應配電網”技術,動態調整接入容量,在高密度充電區域推廣“光儲充放”一體化場站,緩解電網壓力,升級微網管理平臺,實現車網互動資源的毫秒級響應與毫秒級調控,同時提升數據傳輸安全性與實時性。
降低用戶參與門檻。通過軟件展示充放電收益與電池健康狀態,消除用戶對損耗的擔憂,開展“V2G體驗日”讓公眾知曉經濟收益與環保價值。鼓勵車企推出V2G車型,通過政策補貼降低購車成本,實現即插即充、自動結算技術,降低操作復雜度。
健全法律法規。建議政府將車網互動納入考核指標,強化峰谷電價政策監管,設立專項基金支持技術研發與示范項目,降低企業初期投入成本。建議相關部門牽頭明確各類模式下電池所有權,明確車企、電網、用戶的收益比例與責任邊界,質保條款標準化,推出V2G質保政策,建立電池衰減爭議仲裁辦法,依據電池健康度數據快速裁定糾紛。
【作者單位:國網(蘇州)城市能源研究院】
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