【两会之声】欧阳明高:推动电动汽车车网互动(V2G)储能技术发展

全国政协常委,民盟中央副主席,中国科学院院士,清华大学车辆与运载学院教授 欧阳明高

2021年3月,习近平总书记主持召开中央财经委员会指出:“要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。”

在实现碳达峰、碳中和目标的背景下,预计到2040年,新能源汽车保有量将超3亿辆,风力发电、太阳能发电占比超过55%。由于可再生能源发电具有间歇性、随机性的特点,且电动汽车快速充电对电网具有冲击作用,电网系统的安全稳定运行将面临巨大的挑战,亟需从现在开始着力建设以新能源为主体的新型智慧电力系统。

车网互动(V2G,Vehicle to Grid)技术被认为是构建新型智慧电力系统的重要组成部分。随着电动汽车数量的增长和市场机制的完善,其商业化可实施性正在不断优化。截至2018年,在全球范围内,欧盟、美国、日本等国已开展了超70个V2G项目,而在中国这一技术和市场发展还处于初步的阶段。

经清华大学新能源动力系统课题组测算,车网互动V2G技术在中国新型电力系统中是成本低、规模大、安全性好的分布式储能系统,具有重要的发展前景。

从能量的角度看,每辆车平均电量大于65千瓦时,则3亿辆车载储能容量超过200亿千瓦时,与中国目前每天消费总电量基本相当。若进一步考虑出行需求,乘用车、重型卡车、物流车每日可灵活参与电网调度的平均电量为104亿千瓦时。

从功率的角度看,乘用车停充补电采用15kW双向充电桩,根据日出行概率分布,3亿辆新能源汽车对电网功率支撑的能力达到29~35亿千瓦,约为当年全国电网非化石能源装机总量的一半。

从碳减排的角度看,在火电比例约束的情况下,到2050年,与无序充电场景相比,V2G可以减少27%的二氧化碳排放量,年均减碳量可达7亿吨。为此,建议我国V2G发展路线采用三步走策略:

2021至2025年,加快完善智能有序充电相关标准,完善配套政策机制和建设运营模式,实现重点区域应用和参与电力交易的试点;V2G技术与标准化相关准备工作初步就绪,基础设施改造与V2G车型商用化目标,率先在重点区域实现V2G商用试点。现在深圳等地已经出台V2G相关鼓励政策,希望能够在电动汽车市场渗透率超过30%的城市也开始试点。

2026至2030年,智能有序充电成为主流建设运营模式,电网对大功率快充场站和社区充电桩接入能力显著提升,电动汽车消纳绿电比例大幅提升;V2G率先在重点区域率先实现商用化,V2G电网基础设施升级改造范围和比例快速提升;充电场站和新能源汽车用户全面参与电力现货、绿电交易和辅助服务市场交易。目前国家电网提出2030年,抽蓄电站装机提高到1亿千瓦、电化学储能提高到1亿千瓦,总共两亿千瓦。而根据中国节能与新能源汽车技术路线图的预测,2030年我国新能源汽车保有量将达到1亿辆,如果10%的电动汽车实现V2G,则参与调节的电量可达5亿千瓦时,调节功率可到达2.5亿千瓦,大于国家电网的规划目标。

2031至2035年,智能有序充电模式实现对大功率公共快充场站、自建专用场站以及社区和单位充电桩的全面覆盖,实现高比例错峰充电与消纳绿电。V2G实现居民区等规模商用场景覆盖,日储能调节能力达到80亿kWh左右。新能源汽车实现整体“净负碳排放”,成为“碳中和”重要支撑。

(清华新闻网3月8日电)

记者:黄斐

编辑:陈晓艳

审核:吕婷