一、電動汽車與電網(wǎng)之間關(guān)系的現(xiàn)在
目前天然氣出租車的持續(xù)里程基本上150公里,在許多城市已經(jīng)普及多年。其成功經(jīng)驗基本是兩點:一是加氣站布局基本合理,能滿足出租車運營里程半徑的要求,二是加氣體的過程比較短,10分鐘基本可以完成。而目前的電動出租車持續(xù)里程已經(jīng)超過200公里,卻推廣不起來,與天然氣出租車相比,一是充電站布局不到位,二是充電時間過長。目前電動汽車推廣應(yīng)用的瓶頸已經(jīng)前移到了充電站環(huán)節(jié)。于是提出換電模式,有被人們提起,而換電要解決的是,車載電能補充過程過長的問題,同樣面臨站點布局合理性的問題。
電動汽車與電網(wǎng)之間關(guān)系的現(xiàn)在是:電網(wǎng)單向給電動汽車補充電能,基本方式有2種模式,一是電網(wǎng)給電動汽車充電,目前充電模式處于主導(dǎo)地位;二是電網(wǎng)給電池充電到位,給電動汽車換電。
二、電動汽車與電網(wǎng)之間關(guān)系的未來
到2030年,中國電動汽車將實現(xiàn)8000萬輛,未來電動汽車的車載電池可能作為智能電網(wǎng)中的移動儲能單元,在電網(wǎng)高峰負荷時段向電網(wǎng)傳輸電能,而在電網(wǎng)非高峰負荷時段電網(wǎng)又向其充電。于是未來電動汽車與電網(wǎng)之間關(guān)系一定是互動的關(guān)系,即車電互聯(lián)模式(vehicle to grid,簡稱V2G。V2G的概念最初是由美國能源專家Amory B Lovins于1995年提出的,隨后美國特拉華大學(xué)(University of Delaware)的Willett Kempton研究團隊對其做了進一步發(fā)展與實驗論證,并在2007年10月成功將一輛電動汽車接入電網(wǎng)并接受調(diào)度命令。一位科學(xué)家提出慨念,一位科學(xué)家進行了實踐,為后來者提供研究樣本。
三、電動汽車與電網(wǎng)互動模式的優(yōu)勢
V2G模式具有以下優(yōu)勢:
①能為車主提供額外的收入。這個模式能為車主抵消購買電動汽車的部分花費,為免費使用汽車,提供了可行性。電動汽車不再僅是代步打的工具,而是可以賺錢的手段。
②電動車電池可以為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)。作為電網(wǎng)的緩沖,如調(diào)峰或調(diào)頻,增加電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性,可以降低電力系統(tǒng)運營成本;
③可以提供臨時性電源,比如抗震救災(zāi)時能力。汽車到了現(xiàn)場,就有電源了,尤其為通信設(shè)備提供電源,其優(yōu)勢更為明顯。
三、電動汽車與電網(wǎng)互動的基本路線及技術(shù)方案
電動汽車與電網(wǎng)互動,目前不積極的一方是電網(wǎng)。電網(wǎng)公司為了控制電池,則傾向于以換電為主,解決推動更換電池的方式,其主要理由是,可以節(jié)省大量的充電等候時間。
但是這種模式要求電池和電動汽車的高度標準化,不適合汽車商業(yè)市場的競爭規(guī)律,也不符合人們的汽車消費習(xí)慣,汽車企業(yè)更愿意采用充電模式。中國汽車工程學(xué)會提出的電動汽車與電網(wǎng)互動推進的基本路線(見圖1),預(yù)測到了2023年 中國電動汽車與電網(wǎng)互動就會啟動,主要是乘用車、公交車和出租車。這個圖看出來,當電動車汽車到一定規(guī)模以后,一定要求,電動汽車與電網(wǎng)互動起來,這是基本發(fā)展趨勢。顯然,支撐電動汽車與電網(wǎng)互動的技術(shù)一定是充電技術(shù),而不是換電技術(shù),即使是出租車行業(yè),如果要參與電動汽車與電網(wǎng)互動,必須推行充電模式。也就是說,充電技術(shù)模式和換電模式的比較,到了一定規(guī)模以后,大家就會停止討論了。
圖1 電動汽車與電網(wǎng)互動的基本路線圖
四、未來電動汽車與電網(wǎng)互動模式
8000萬輛電動汽車通過充電器(樁)直接接入電網(wǎng),進行快速充電時,無疑會造成電網(wǎng)的巨大擾動,電網(wǎng)沒有能力與電動汽車互動的。未來電動汽車與電網(wǎng)互動模式,一定是建立類似加油站的分布式能量站,安裝低成本的、長壽命的兆瓦級儲能電池。第一,他可以可從電網(wǎng)充電儲存電量后,給電動汽車快速充電;第二,電動汽車的充電方式由用戶自己選擇,可以選擇在能量站快充,也可以選擇在停車場或家庭車庫進行慢充。第三,能量站還能夠與電網(wǎng)互動,用于電力調(diào)峰或調(diào)頻;第四,電動汽車可以移動組成供電網(wǎng)絡(luò),彌補電網(wǎng)能力的不足。
結(jié)論:開發(fā)低成本、長壽命的新型儲能電池和可以安全快速充電的新型動力電池是實現(xiàn)未來電動汽車與電網(wǎng)互動的兩大關(guān)鍵技術(shù)。
