“由于市場機制仍在建設和完善過程中,車網融合發展存在市場化活躍度低、組織交易頻次低、電動汽車移動儲能價值體現度差等痛點。”日前,國網智慧車聯網車網互動專家李培軍,在中國電動汽車百人會與NRDC共同推出“車網融合”第二期沙龍中表示。
2024年中國新能源汽車保有規模將接近3000萬輛,據測算,每日耗電量可達3億度,相當于中國三峽大壩的日均發電量。新能源汽車數量高速增長,電動汽車充電需求激增,且帶有充電規模小、地點分散、時間混亂的特點,大規模電動汽車無序接入對電網造成一定沖擊。
為了提高電網的靈活性和穩定性,政企正合力布局車網互動。業內人士普遍認為,推廣車網互動技術,價格杠桿是極為有效的手段,需要進一步完善峰谷分時電價等市場機制。
(來源:微信公眾號“電聯新媒” 作者:王馨垚)
政策引導地方試水構建市場機制
據國家發改委數據,今年1-5月,新能源汽車產銷量同比增長超30%,呈高速增長態勢。截至今年5月底,全國充電基礎設施總量達992萬臺,同比增長56%。新能源汽車充電需求持續增加,電網負荷將面臨更大挑戰。
《2023年中國電動汽車用戶充電行為白皮書》顯示,用戶對快速充電體驗的追求日益增強。若800V快充成功普及,必將成為電動汽車車主的首選。但800V超級快充場景的充電功率高達480kW,遠超目前主流的直流快充樁,這無疑給電網運營帶來了新的挑戰。
單從發電量來看,新能源汽車的總耗電量不足以對電力系統安全產生威脅。但電動汽車充電的地點、時間、功率、電量等具有很大的隨機性和不確定性,規模化無序充電對電網運行產生巨大壓力。特別是當充電時段恰逢用電高峰期,“峰上加峰”的情況愈發嚴重,增加了電網優化控制的難度和頻次,使電力系統面臨不穩定和超負荷運行的風險。
為保障電力系統的用電安全,需要充分發揮動力電池作為可控負荷或移動儲能的作用。今年年初,國家發改委、國家能源局等部門聯合印發《關于加強新能源汽車與電網融合互動的實施意見》,意見中指出,力爭2025年底前實現居民充電峰谷分時電價全面應用;研究探索新能源汽車和充換電場站對電網放電的價格機制;建立健全車網互動資源聚合參與需求側管理以及市場交易機制等。
國家能源局牽頭開展車網互動試點示范工作,初步在長三角、珠三角等條件相對成熟的地區開展車網互動規模化試點示范。6月18日,國內先進、南京市首個光儲超充放(V2G)交能融合示范項目正式投運,配置了4臺獨立V2G充放電一體充電樁,開展車網互動實用運營模式驗證;今年以來,廣西以新能源電動汽車運營商納入電力市場化交易為切入點,已有6家試點新能源汽車充電運營商參與低谷電力消納交易。截至5月底,廣西低谷時段共增加新能源消納34.2萬千瓦時。
單一商業模式難以支撐產業化發展
當前,我國雖已提出以市場化手段加強新能源汽車與電網融合互動的目標,但尚未達到預期效果,還有諸多痛點亟待突破。
與國外汽車工業發達國家相比,我國的車網融合互動發展相對滯后。國外市場商業模式的可行性已基本得到驗證,其發展主要是依托于虛擬電廠,通過能源算力平臺將充電樁等電力負荷資源進行聚合和協調優化,由虛擬電廠運營商代理車主參與電力市場運行,提供公平的電力交易路徑。
而我國的虛擬電廠目前還處于起步階段,無法滿足車網互動融合發展的需求,我國需要通過優化市場機制來推動其進一步發展。當前,我國虛擬電廠存在多數用戶側負荷可調控性差、管理體系與市場機制缺乏、相關電價和補償機制尚未完善等問題,導致市場參與虛擬電廠的意愿不強。
業內專家還透露,我國現在建設虛擬電廠的廠商或感興趣的資本都在考慮建完以后如何獲利的問題,比如怎樣處理和電網的關系,是向政府拿補貼還是拿電網的補貼或電價差。
不僅虛擬電廠運營商面臨著獲利難題,負荷聚合商也同樣如此。據中國電動汽車百人會2020年發布的《電動汽車與電網互動的商業前景—上海市需求響應試點案例》報告顯示,目前充電樁企業參與車網互動投入成本高、產出少,收支不成正比。如果沒有好的商業模式,會影響參與者的積極性和質量。此外,在車輛參與輔助市場的加入形式和結算方式方面,也需要進一步明確規定和標準。據業內人士表示,上述問題依舊存在,尚未得到有效解決。
國內大多數車網互動項目的盈利模式都基于峰谷電價差,商業模式比較單一,不足以支撐產業規模化發展。另外,大部分地區缺乏成熟的市場機制來協調電動汽車與電網之間的能量交易,這限制了資源的有效配置和用戶參與的積極性,亟需構建公平透明的市場規則。
對于電動汽車車主來說,他們參與車網互動后將面臨著放電后電池損傷、售后難,充電谷峰、底價差較小,個人用戶的充電樁商不能參與電能量主力市場等問題,均阻礙其主動參與車網互動。此外,能鏈智電智能電力總經理吳永超指出,車網互動參與市場的一大問題是缺乏獨立戶號,無法滿足電力市場交易的要求,這也是導致車主難以參與車網互動的原因之一。
除上述問題以外,車網互動靈活性資源參與電力市場仍然受到諸多因素制約,例如,頂峰型輔助服務市場尚未建立、電網充電設施資源尚難以直接聚合參與市場、V2G聚合資源尚不具備與獨立儲能電站相當的市場參與地位等問題。
價值驅動多方利益主體參與交易
業內人士指出,若要將多方主體從被動轉變為積極主動參與車網互動市場,就需要市場機制作為“無形的手”提供支持和推動。要實現大規模的車網互動,必須從源頭出發,充分發揮市場機制的作用,調動車主、虛擬電廠運營商、負荷聚合商等多個主體的積極性,進而實現正向的商業模式。
據媒體報道,中國宏觀經濟研究院能源研究所副研究員劉堅在“產業論道”沙龍上,以北京中再大廈電動汽車充放電的項目為例,闡述車網互動中參與者所能獲得的收益。他表示只要車主愿意參與到車網調節,在部分時段把車輛充放電的控制權交由聚合商來進行調度,平臺公司給每輛汽車1元/度的放電價格,年收益大概在1500塊錢。如果是在高峰時段放電的話,收益會更高。在這個模式下,汽車充電接近免費,車輛日常使用成本大幅下降。
李培軍在會上呼吁,針對電動汽車等移動負荷和離散負荷資源特性,需明確車網互動、虛擬電廠等參與電網平衡的運行細則,激發負荷聚合商、虛擬電廠運營商參與電力市場運營積極性,引導車網互動高質量發展,為新型電力系統建設貢獻電動汽車力量。
奧動新能源電氣研發部主任劉炳特別強調,和電化學儲能相比,今天的電動汽車換電站在并網特性和能源價值上并無本質區別,建議對所有資源開放容量市場和輔助服務市場等,實現同質同權同價,推動行業健康發展,充分挖掘新能源汽車在車網融合的資源潛力。
專家建議,優化完善輔助服務機制,豐富交易品種,擴大參與范圍,提高車網互動資源參與需求響應的頻次和規模,探索各類充換電設施作為靈活性資源聚合參與現貨市場、綠證交易、碳交易的實施路徑。鼓勵雙向充放電設施、儲充/光儲充一體站、換電站等通過資源聚合參與電力市場試點示范,驗證雙向充放電資源的等效儲能潛力。