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        日產要讓電動車反過來給電網充電,這是怎么一回事?

        瀏覽: 時間:2022-01-22
        日產日前公布,將在英國建設一個名為 e4Futures 的電動充電站項目,項目首批目標為 1000 個充電樁。特別的是,這種充電樁不僅能給汽車充電,還能讓汽車把電還給電網。

        日產日前公布,將在英國建設一個名為 e4Futures 的電動充電站項目,項目首批目標為 1000 個充電樁。特別的是,這種充電樁不僅能給汽車充電,還能讓汽車把電還給電網。

        題圖/Nissan

        e4Futures 項目是一種名為 V2G (汽車對電網)的特殊充電設施。和常規充電樁不同,這種設施聽起來有點奇怪:在用電低峰期,比如夜晚,用戶將電動車插在充電樁上充電,以此獲得較白天更低廉的價格;在用電高峰,比如夏天的傍晚,插在充電樁上的閑置電動車會把電池中的電輸回電網,電網也會為此向車主付錢。

        這聽起來多此一舉,但是是一種真實存在的需求:電網調峰。

        顧名思義,供電網絡的運轉是有峰值的。簡單的說,當民用和工業都需要電時,電網的負荷就會較大,而為了保證城市正常運轉,各種類型的發電站就會按照可能的峰值電力需求來設計。

        但某些時候,比如炎熱的、需要大量開啟空調的夏天,因為增加了空調的負荷,電網原有的發電量可能就會出現短缺,某些地區可能會拉閘限電;而另一些時候,比如氣候宜人的夜晚,沒有空調、沒有工業,電網的發電量又會多余。

        因為大部分國家的用電網絡中,主要的發電設施都是不能隨意停機的特殊設備,比如超臨界火電機組或是核電機組,白天電力不足或許還能依靠太陽能、水利等可以快速停機和工作的電站來補充,等到了夜晚,因為大電站不能停機,發出的電就會白白浪費掉。

        這種電網的波峰波谷問題在美國、中國等供電網絡復雜的國家尤其嚴重。過去主要的解決方案是一種特殊的水力電站:抽水蓄能電站。

        抽水蓄能電站都有兩個小型水庫,一個在高處,比如山頂,一個在低處。這種電站的發電機組是特殊可逆的,既可以是電動機也可以是發電機:當夜晚電網出現用電低峰時,抽水蓄能電站會支付較低的單價買電,把低處水庫中的水抽到山頂的水庫中去;在白天的用電高峰,再把這些水從山頂放下來發電,把這些電高價賣給電網。

        浙江安吉天荒坪抽水蓄能電站,左側為上水庫,右側為下水庫,電站布置在地下/螞蜂窩

        美國能源部統計,截止 2017 年全球電力網絡中有超過 96% 的電力調節設施是抽水蓄能電站,總裝機容量約 1680 億瓦特。以中國的情況來說,因為電力系統由兩大國有公司壟斷,大部分的抽水蓄能電站的產權都屬于電網,功能上主要是作為核電和火電站的配套設施,因為有 20% 到 30% 的能量損耗,一般是不盈利的。

        但抽水蓄能電站解決的是非常重要的難題,在電力供給市場化的國家尤其突出。

        2017 年圣誕節,德國電力交易所 EPEX Spot 的實時電力價格一度出現的負值,也就是說這段時間用電的人,不僅不用給錢,電網還會退錢給你。出現這種狀況就是因為圣誕節期間工廠放假,商業關門,到處都不用電,而德國的電力系統中有 38% 以上都是沒法控制的清潔能源,比如風能和太陽能,剩余的火電機組又不能停機,所以出現了負數的電力結算價格。2017 年,EPEX Spot 電力交易所出現了 100 多次負電價

        日產正在研究的電動汽車對電網,也就是 V2G 技術可以認為是電網調峰技術的另一種可能性。

        日產公司最早在 2016 年就在英國的歐洲技術研究中心開始研發 V2G 技術,2017 年宣布在丹麥啟動實驗項目,建設了一個用來給出租電動車充電的小型 V2G 充電站。實驗顯示,這個站點每年能從電網獲得 1300 歐元,約合 10000 元人民幣的收入。

        此次宣布在英國啟動的 V2G 項目規模更大,目標是 1000 個充電樁。這個項目是日產、紐卡斯爾大學、帝國理工大學、建設公司 Nuvve、英國北方電網合作進行的,目前從英國政府獲得了 980 萬英鎊的投資。

        但 V2G 項目目前還有一些問題沒有解決,比如電池充電再放電的效率問題,如何協調用戶的使用避免和現有電網生產產生沖突等等。日產也表示,等到未來電動汽車足夠多的時候,V2G 項目才能顯示更重要的價值。

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