每度电赚近4毛钱!电动车当电网的充电宝,车主能躺着挣钱吗?
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每度电赚近4毛钱!电动车当电网的充电宝,车主能躺着挣钱吗?

2021年03月04日 09:50:48
来源:财经杂志

车网互动的商业模式尚不成熟,充放电价差还不够刺激

新型车网互动充电桩能把电动汽车从交通工具变为“充电宝”向电网进行送电

如果你有一辆电动车,并且愿意将其作为电网的充电宝,那么你就可以躺着挣钱了。

虽然挣的钱还不够多,但这个有点难以置信的场景已经成为现实。国网电动汽车服务有限公司(下称国网电动车公司)给《财经》记者提供的资料显示,目前全国共有15个省市建设了42个V2G项目、609个V2G终端,共有近4000台电动车参与过车网互动。V2G是Vehicle-to-grid的缩写,即车网互动。

在V2G的模式下,电动汽车不仅可以根据电网需求调整充电时间和充电功率,还可以像移动充电宝一样,在车辆停驶的时候根据电网需求通过V2G终端放电。

随着电动车规模增长,以及动力电池技术提升,电动车附带的能源装置属性将越来越多凸显——电动车作为一个分布式储能装置,在日常充电之外,还可对电网反向放电。

在中国,2020年是电动车成为电网充电宝的元年,国网电动车公司的上述V2G项目绝大多数在2020年建成。国务院办公厅去年11月印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(下称《规划》)也给予政策加持,明确提出要加强新能源汽车与电网的能量互动,发挥新能源汽车分布式储能的优势。

尽管政策方向已定,但V2G还面临行业标准缺乏、落地政策待完善等挑战。在目前只能以电价峰谷差获利的情况下,因为价差不够大,电动车车主的参与热情预计有限。

国网电动车公司能源事业部总监彭晓峰对《财经》记者表示,如果能出台长期价格政策,对V2G参与绿电交易、电网辅助服务、需求侧响应给予支持,V2G的商业模式就会更有吸引力,V2G就会有更广阔的前景。

此外,V2G大发展要建立在电动车数量和充放电设施规模足够庞大的基础之上,目前还不具备这一基础。业内预计,2030年到2035年,电动车数量、电池技术水平以及充放电设施的建设将迎来爆发期,带动车网互动进入成熟期。

01

车网互动已是现实

位于北京西城区的中再中心车网互动示范站去年6月投运,是全国第一个商业运营的V2G充放电站。在该大厦地下三层、四层共有12个充放电双向桩,普通电动汽车可以在这里充电,具备V2G功能的电动车则可以在用电高峰时放电给大厦供能。

中再中心示范站公示的价格表显示,电价在用电低谷时段(晚上11点到次日早上7点)0.3023元/千瓦时,高峰时段(上午10点到下午3点,下午6点到晚上9点)1.4167元/千瓦时,平时段1.2884元/千瓦时。电动汽车在峰时段放电,放电价格为0.7元/千瓦时。也就是说,在谷充峰放的模式下,车主每度电能赚近4毛钱。

国网电动车公司职员闫女士会在小区充电桩谷时段为自己的电动车充满电,白天到公司后,她把电动车与互动桩相连接,V2G平台根据车主需求并结合电网需求,自动充放电。闫女士的电动车电池容量为52千瓦时,扣除上下班路途所需电量之后,每次放电量约30千瓦时,净收益12元。“可以覆盖日常行驶支出,还能有额外收益。”闫女士说。

中再中心V2G示范站。来源:国网电动车公司

闫女士2020年11月至2021年2月的V2G收益

来源:闫女士

国网电动车公司给《财经》记者提供的资料称,从2020年6月底至12月底,中再大厦的示范站共有智能充放电订单1228个,所有车主累计的放电收益共15025.13 元。由于场站尚处于小范围试点应用之中,参与充放电的电动车用户只有94人。

中再大厦V2G项目未正式纳入电网的调峰辅助服务目录,国网电动车公司在北京人济大厦设置的双向充放电互动桩是国内首个纳入调峰辅助服务结算的项目。该大厦的车网互动充电桩资源通过国家电网公司的智慧车联网平台,以可调节负荷资源聚合模式,纳入华北电力市场的调峰辅助服务。

国网电动车公司共在北京、天津、上海等15个省市建设了42个V2G项目、609个V2G互动终端。参与车网互动的电动车也逐渐增多,长城、吉利、广汽、蔚来等已有配置车网互动功能的车辆,蔚来旗下所有车型均可实现车网互动。

在上海,国网蔚来创新港公共充放示范电站于2020年9月下旬投入运营,共有15个双向互动桩。该站由国网电动车公司投资建设,蔚来汽车公司负责运营。上海创新港是蔚来汽车的全球总部、研发中心及用户体验中心,参与该示范站放电业务的均为蔚来汽车的职工。

蔚来汽车车网互动产品经理刘隽告诉《财经》记者,她每周都会给自己的蔚来电动车放电2次,每次30度电左右。与北京的示范站不同,车主在该站放电获得的是蔚来汽车旗下互动社区里的积分,每度电换得8积分。积分可在该社区里兑换活动入场券、购买商品,支付充电费用等。

在上海创新港示范电站里,电动车放的电直接用于当地其它用能设备,暂未纳入电网的辅助调峰系统。刘隽介绍,蔚来认为车网互动可以最大化发挥电动车动力电池的价值,对V2G的发展前景十分看好,因此将旗下所有车型都配置了车网互动功能。

南方电网公司旗下的广东电网也计划探索车网互动。广州供电局副总经理苏志鹏表示,电动车开展有偿调峰服务每年可让电网减少100万千瓦时供电量,电动汽车调峰收益预计可达300-500万元,填谷年收益可达150-240万元。

不管是北京还是上海,目前电动车开展车网互动业务都只是小范围试点。业内人士认为,V2G发展的是实现有序充电和有序放电。放电是新鲜事物,大规模推广的时机未成熟,有序充电已具备全国推广基础。

国网电动车公司2021年计划新建10万根有序智能充电桩,包括个人桩和公共桩。与普通充电桩相比,有序桩可根据电网的负荷情况调整车辆的充电时间和功率,将充电负荷从峰时平移至谷时。蔚来在其充电APP以及互动社区里也开展了鼓励车主有序充电的活动,从去年11月至今,有数千名蔚来车主尝试了有序充电。

汽车行业全球领先的战略咨询公司罗兰贝格大中华区副总裁方寅亮对《财经》记者表示, V2G模式是有前景的商业模式,但预计在2025年前仅为探索和试点,2030年后才有可能规模化落地。

02

车网互动的难点

车网互动眼前的难题是缺乏统一的技术和价格标准,长远来看,是如何塑造有吸引力的商业模式。

中国工程院院士黄其励近日在中国电动汽车百人会论坛上表示,车网互动的技术标准目前尚未统一,主机厂商和充放电运营商意见不一,V2G也没有价格标准。同时由于缺乏电力接入、消防验收等标准规范,项目无法顺利推广。

业内认为,将单向充电桩改为双向充放电桩的难度不大,电动车增加车网互动功能的成本和技术要求也不高。技术上的挑战主要在于——如何保障电动车电池寿命不受充放电次数增加的影响,这是电动车车主对车网互动模式最大的疑虑。

决定电池使用寿命的是它的充电循环次数,V2G无疑会增加电池的充放电次数。国网电动车公司联合电池厂商宁德时代开展了多种工况下V2G的电池寿命研究,最终选定了15kW功率的V2G直流充放电桩。此外,国网电动车公司还联合汽车主机厂为V2G车辆提供额外的V2G循环次数质保条件。

彭晓峰说,随着动力电池技术不断进步,国内头部企业生产的电池包循环次数已普遍达到2000次以上。北京中再中心示范站配套应用的一款V2G车辆,由厂家提供8年15万公里的质保外加1700次V2G循环,这意味着动力电池在全生命周期内的V2G应用可充放电近7万度。对车主而言,这是一笔数以万计的收益。

电池技术之外,V2G还需要一系列的技术验证和融合。国网电动车公司今年计划开展V2G车桩与配网融合验证,在容量备用、配网检修、需求响应业务模式方面推进V2G。同时深化V2G对配网调控响应实时性和跟随精度的研究,建立动力电池V2G应用寿命模型。并在多业务目标场景下,研究V2G应用价值最大化策略算法,优化平台V2G充电桩调控策略。

2020-2035电动汽车的储能容量

来源:《面向汽车革命的顶层设计与战略协同》

在政策标准方面,车网互动的顶层设计已基本形成,下一步需要配套政策落地,以及制定行业标准。

中央政府从三年就开始出台有关车网互动的支持政策。2018年,国家发改委发布通知,鼓励电动汽车提供储能服务,通过峰谷价差获得收益。2020年11月印发的《规划》,则从宏观层面明确了V2G的发展方向。

工业和信息化部副部长辛国斌在发布《规划》时表示,每一辆新能源汽车都是一个储能单元和一个新的数字空间。工信部后续会同相关主管部门加强协同配合,加强高循环寿命的动力电池、高性能双向充放电等技术的攻关,加快V2G接口、车网互动等标准体系的建设,鼓励有条件的地方探索开展V2G应用示范。

国网电动车公司已牵头编写了车桩放电过程中的通讯协议,并应用于试点项目。要制定全国统一的放电标准,还需要相关部委,以及主机厂、电池厂、桩企各方合作验证,以确保相关标准可兼容各种充放电流程和应用场景。

车网互动的前景与电动车数量密切相关大。公安部数据显示,截至2020年底,中国新能源汽车保有量为492万辆,占汽车总量的1.75%,比2019年增加111万辆,增长29.18%。

业内对于中国电动车数量的增长普遍持乐观态度。罗兰贝格的报告预计,中国新能源乘用车和商用车渗透率在2030年之前可分别达到40%和20%。2025年,中国新能源汽车的总销量预计将达到566万辆。未来十年,中国新能源汽车充电市场总规模将增长6.6倍。

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车网互动的前景

随着电动车规模扩大,交通与电网之间的关联越来越紧密。中国电动汽车百人会主编的《面向汽车革命的顶层设计与战略协同》一书称,纯电动汽车的用电量占全社会用电量的比重将从目前的不足1%提高到2035年的5%。届时,电动车大规模的无序充电将对电力系统造成较大冲击,决策机构应提前做好电动汽车与电力系统协同发展的顶层设计。

电动车用电量占全社会用电量的比重

来源:《面向汽车革命的顶层设计与战略协同》

从电网的角度来说,推动电动车成为电网的充电宝,可节省巨额调峰费用。国网电动车公司提供的资料称,到2040年,通过V2G技术,全国3亿辆电动汽车拥有约120亿度电的储能资源,可为电网提供400GW的调节能力,是提升电网平衡能力最经济的方式。合理利用此闲置资源,相当于建设了100个世界最大的抽水蓄能电站,可为电网节省千亿级别的投资。

彭晓峰称,商业模式是V2G能否大规模发展的关键。目前V2G盈利来源单一,主要通过峰谷价差、参与调峰辅助形式实现,希望行业上下游能一同推动V2G的技术深化,推动相关政策机制出台。

在电力市场改革速度较快的广州,电网辅助服务的市场准入正在逐步放宽,为车网互动的发展提供了更多空间。据苏志鹏测算,若将电动汽车作为电网调频的备用电源,为其充电过程中搭配可再生能源,在需要可再生能源向上调节的时候,电动车就可提供负荷侧的秒级调节能力。在此情况下,可再生能源每年每千瓦成本可以降到10元左右,远低于调峰机组减载运行的80-160元成本,也低于储能20-30元的成本。

如果政策限制放开,电动车参与电力需求侧响应也将是综合能源服务企业的商机。电力需求侧响应,是指运用市场激励机制,引导用户调整生产时间,优化资源配置,缓解电网供需矛盾。

协鑫综合能源服务有限公司是江苏省最主要的电力负荷集成商之一。该司董事长牛曙斌对《财经》记者表示,电动车参与需求侧响应将是公司未来的发展重点。

目前,车网互动在各国的发展规模都很有限,一是因为电动车数量还少,二是因为还在探索商业模式。但在电力市场发展成熟的欧美发达国家,车网互动已进入输电侧的市场交易环节。德国最大的虚拟电厂运营商Next-Kraftwerke管理着成千上万个分布式发电设备和储能设备,电动车也在其搭建的虚拟电厂平台里。

卓尔德环境研究(北京)中心主任张树伟对《财经》记者说,车网互动的核心是看电价差额是否足够大,差价越大,越能激励车主充放电。

中国各地的峰谷电价水平不同,目前峰谷价差大多在1元/千瓦时左右。有业内人士测算称,峰谷电价差要超过1.5元/千瓦时,才能调动电动车车主参与V2G的积极性。当价差超过1.5元/千瓦时之后,车主每天交易30度电,5—10年便可回收电动车车价的一半。