עם הצמיחה המהירה של שוק רכבי האנרגיה החדשים של סין, היישום של טכנולוגיית Vehicle-to-Grid (V2G) הפך יותר ויותר חשוב לבניית אסטרטגיות אנרגיה לאומיות ורשתות חכמות. טכנולוגיית V2G הופכת כלי רכב חשמליים ליחידות אחסון אנרגיה ניידות ומשתמשת בערימות טעינה דו-כיווניות כדי לממש העברת כוח מהרכב לרשת. באמצעות טכנולוגיה זו, כלי רכב חשמליים יכולים לספק חשמל לרשת בתקופות עומס גבוה ולהטעין בתקופות עומס נמוך, ולסייע באיזון העומס על הרשת.
ב-4 בינואר 2024, הוועדה הלאומית לפיתוח ורפורמה ומחלקות אחרות הוציאו את מסמך המדיניות הפנימי הראשון המכוון במיוחד לטכנולוגיית V2G - "דעות יישום על חיזוק האינטגרציה והאינטראקציה של רכבי אנרגיה חדשים ורשתות חשמל". בהתבסס על "הדעות המנחות על המשך בניית מערכת תשתיות טעינה באיכות גבוהה" הקודמים שהוצאו על ידי המשרד הכללי של מועצת המדינה, חוות הדעת על היישום לא רק הבהירו את ההגדרה של טכנולוגיה אינטראקטיבית רשת רכב, אלא גם הציגו יעדים ספציפיים ו אסטרטגיות, ותכנן להשתמש בהן בדלתא של נהר היאנגצה, דלתא של נהר הפנינה, בייג'ין-טיאנג'ין-הביי-שאנדונג, סצ'ואן וצ'ונגצ'ינג ובאזורים אחרים עם תנאים בוגרים להקמת פרויקטי הדגמה.
ממידע קודם עולה כי בארץ קיימות רק כ-1,000 ערימות טעינה עם פונקציות V2G, וכיום קיימות בארץ 3.98 מיליון ערימות טעינה המהוות רק 0.025% מסך כל ערימות הטעינה הקיימות. בנוסף, טכנולוגיית V2G לאינטראקציה בין רכב לרשת היא גם בוגרת יחסית, והיישום והמחקר של טכנולוגיה זו אינם נדירים בעולם. כתוצאה מכך, יש מקום גדול לשיפור בפופולריות של טכנולוגיית V2G בערים.
כפיילוט עירוני דל פחמן לאומי, בייג'ין מקדמת את השימוש באנרגיה מתחדשת. רכבי האנרגיה החדשים והענקיים של העיר ותשתיות הטעינה הניחו את הבסיס ליישום טכנולוגיית V2G. עד סוף 2022, העיר בנתה יותר מ-280,000 ערימות טעינה ו-292 תחנות להחלפת סוללות.
עם זאת, במהלך תהליך הקידום והיישום, טכנולוגיית V2G מתמודדת גם עם שורה של אתגרים, הקשורים בעיקר בהיתכנות של תפעול בפועל ובניית תשתית מקבילה. לקחו את בייג'ינג כמדגם, חוקרים ממכון המחקר נייר ערכו לאחרונה סקר על תעשיות הקשורות לאנרגיה עירונית, חשמל וערמות טעינה.
ערימות הטענה דו כיווניות דורשות עלויות השקעה ראשוניות גבוהות
חוקרים למדו שאם טכנולוגיית V2G תהיה פופולרית בסביבות עירוניות, היא עשויה להקל ביעילות על הבעיה הנוכחית של "שקשה למצוא ערימות טעינה" בערים. סין עדיין בשלבים הראשונים של יישום טכנולוגיית V2G. כפי שציין האחראי על תחנת כוח, בתיאוריה, טכנולוגיית V2G דומה לאפשר לטלפונים ניידים לטעון מאגר כוח, אך היישום שלה בפועל דורש ניהול סוללה מתקדם יותר ואינטראקציה ברשת.
חוקרים חקרו חברות טעינה בבייג'ינג ולמדו שכיום, רוב ערימות הטעינה בבייג'ין הן ערימות טעינה חד כיווניות שיכולות להטעין רק כלי רכב. כדי לקדם ערימות טעינה דו-כיווניות עם פונקציות V2G, אנו עומדים כעת בפני מספר אתגרים מעשיים:
ראשית, ערים מהדרג הראשון, כמו בייג'ינג, מתמודדות עם מחסור בקרקע. בניית עמדות טעינה עם פונקציות V2G, בין אם חכירה או רכישת קרקע, פירושה השקעה לטווח ארוך ועלויות גבוהות. מה גם שקשה למצוא קרקעות נוספות פנויות.
שנית, ייקח זמן לשנות את ערמות הטעינה הקיימות. עלות ההשקעה של בניית כלונסאות הטענה גבוהה יחסית, לרבות עלות הציוד, השכרה והחיווט לחיבור לרשת החשמל. השקעות אלו בדרך כלל לוקחות לפחות 2-3 שנים להחזירם. אם ההתאמה מחדש מבוססת על ערימות טעינה קיימות, ייתכן שחסרים לחברות תמריצים מספיקים לפני שהעלויות יוחזרו.
בעבר, דיווחים בתקשורת הצהירו כי נכון לעכשיו, הפופולריות של טכנולוגיית V2G בערים תעמוד בפני שני אתגרים עיקריים: הראשון הוא עלות הבנייה הראשונית הגבוהה. שנית, אם אספקת החשמל של רכבים חשמליים מחוברת לרשת בצורה לא תקינה, הדבר עלול להשפיע על יציבות הרשת.
תחזית הטכנולוגיה היא אופטימית ויש לה פוטנציאל גדול בטווח הארוך.
מה המשמעות של יישום טכנולוגיית V2G לבעלי רכב? מחקרים רלוונטיים מראים כי היעילות האנרגטית של חשמליות קטנות היא כ-6 ק"מ/קוט"ש (כלומר, קילוואט שעה אחת של חשמל יכולה להסיע 6 ק"מ). קיבולת הסוללה של כלי רכב חשמליים קטנים היא בדרך כלל 60-80 קילוואט-שעה (60-80 קילוואט-שעה של חשמל), ורכב חשמלי יכול לטעון כ-80 קילוואט-שעה של חשמל. עם זאת, צריכת האנרגיה של הרכב כוללת גם מיזוג אוויר וכו'. בהשוואה למצב האידיאלי, מרחק הנסיעה יקטן.
האחראי על חברת ערימות הטעינה הנ"ל אופטימי לגבי טכנולוגיית V2G. הוא ציין כי רכב אנרגיה חדש יכול לאחסן 80 קילוואט-שעה של חשמל כשהוא טעון במלואו ויכול לספק 50 קילוואט-שעה של חשמל לרשת בכל פעם. מחושב על סמך מחירי הטעינה של החשמל שראו חוקרים בחניון התת קרקעי של קניון ב-East Fourth Ring Road, בייג'ינג, מחיר הטעינה בשעות השפל הוא 1.1 יואן/קוט"ש (מחירי הטעינה נמוכים יותר בפרברים), וכן מחיר הטעינה בשעות השיא הוא 2.1 יואן/קוט"ש. בהנחה שבעל הרכב מטעין בכל יום בשעות השפל ומספק חשמל לרשת בשעות השיא, בהתבסס על המחירים הנוכחיים, בעל הרכב יכול להרוויח לפחות 50 יואן ליום. "עם התאמות מחיר אפשריות מרשת החשמל, כמו יישום תמחור בשוק בשעות השיא, ההכנסות מכלי רכב המספקים חשמל לערמות הטעינה עשויות לעלות עוד יותר".
האחראי על תחנת הכוח הנ"ל ציין כי באמצעות טכנולוגיית V2G, יש לקחת בחשבון את עלויות אובדן הסוללה כאשר כלי רכב חשמליים שולחים חשמל לרשת. דיווחים רלוונטיים מצביעים על כך שעלות סוללת 60kWh היא כ-7,680 דולר ארה"ב (שווה ערך לכ-55,000 RMB).
עבור חברות ערימות טעינה, ככל שמספר רכבי האנרגיה החדשים ימשיך לגדול, גם הדרישה בשוק לטכנולוגיית V2G תגדל. כאשר כלי רכב חשמליים מעבירים חשמל לרשת באמצעות ערמות טעינה, חברות ערמות הטעינה יכולות לגבות "עמלת שירות פלטפורמה" מסוימת. בנוסף, בערים רבות בסין חברות משקיעות ומפעילות ערימות טעינה, והממשלה תעניק סובסידיות מקבילות.
ערים מקומיות מקדמות בהדרגה יישומי V2G. ביולי 2023, הוכנסה לשימוש רשמית תחנת ההדגמה הראשונה לטעינה V2G של ג'ושאן סיטי, והזמנת העסקה הראשונה בפארק במחוז ג'ג'יאנג הושלמה בהצלחה. ב-9 בינואר 2024, הודיעה NIO שהאצווה הראשונה שלה של 10 תחנות טעינה V2G בשנחאי הוכנסה רשמית לפעולה.
Cui Dongshu, מזכ"ל האגודה הלאומית למידע על שוק רכב הנוסעים, אופטימי לגבי הפוטנציאל של טכנולוגיית V2G. הוא אמר לחוקרים שעם התקדמות טכנולוגיית סוללות הכוח, חיי מחזור הסוללה עשויים להיות מוגדלים לפי 3,000 ומעלה, מה שמקביל לכ-10 שנות שימוש. זה חשוב ביותר עבור תרחישי יישום שבהם כלי רכב חשמליים נטענים ופרוקים לעתים קרובות.
חוקרים מעבר לים מצאו ממצאים דומים. ACT של אוסטרליה השלימה לאחרונה פרויקט מחקר טכנולוגי של V2G שנקרא "מימוש כלי רכב חשמליים לשירותי רשת (REVS)". הוא מראה כי עם הפיתוח בקנה מידה גדול של הטכנולוגיה, עלויות הטעינה של V2G צפויות להיות מופחתות באופן משמעותי. המשמעות היא שבטווח הארוך, עם ירידת עלות מתקני הטעינה, גם מחיר הרכבים החשמליים יירד ובכך יקטין את עלויות השימוש בטווח הארוך. הממצאים יכולים גם להיות מועילים במיוחד לאיזון הקלט של אנרגיה מתחדשת לרשת בתקופות שיא הספק.
היא זקוקה לשיתוף פעולה של רשת החשמל ולפתרון מונחה שוק.
ברמה הטכנית, תהליך ההזנה של כלי רכב חשמליים לרשת החשמל יגדיל את מורכבות הפעולה הכוללת.
שי גופו, מנהל מחלקת הפיתוח התעשייתי של תאגיד הרשתות של סין, אמר פעם שטעינת רכבי אנרגיה חדשים כרוכה ב"עומס גבוה והספק נמוך". רוב בעלי רכבי האנרגיה החדשים רגילים לטעון בין השעות 19:00 ל-23:00, מה שחפף לתקופת השיא של עומס החשמל למגורים. עד 85%, מה שמגביר את עומס שיא ההספק ומביא להשפעה גדולה יותר על רשת ההפצה.
מנקודת מבט מעשית, כאשר כלי רכב חשמליים מחזירים אנרגיה חשמלית לרשת, נדרש שנאי כדי להתאים את המתח כדי להבטיח תאימות לרשת. המשמעות היא שתהליך פריקת הרכב החשמלי צריך להתאים לטכנולוגיית השנאים של רשת החשמל. באופן ספציפי, העברת הכוח מערימת הטעינה לחשמלית כרוכה בהעברת אנרגיה חשמלית ממתח גבוה למתח נמוך יותר, בעוד שהעברת הכוח מהחשמלית לערימת הטעינה (וכך לרשת) דורשת עלייה מ- מתח נמוך יותר למתח גבוה יותר. בטכנולוגיה זה מורכב יותר, כולל המרת מתח והבטחת יציבות האנרגיה החשמלית ועמידה בתקני רשת.
האחראי על תחנת הכוח הנ"ל ציין כי רשת החשמל צריכה לבצע ניהול אנרגיה מדויק לתהליכי טעינה ופריקה של מספר רכבים חשמליים, דבר המהווה לא רק אתגר טכני, אלא כרוך גם בהתאמת אסטרטגיית תפעול הרשת. .
הוא אמר: "לדוגמה, במקומות מסוימים, חוטי רשת החשמל הקיימים אינם עבים מספיק כדי לתמוך במספר רב של ערימות טעינה. זה שווה ערך למערכת צינורות המים. הצינור הראשי אינו יכול לספק מספיק מים לכל צינורות הענפים ויש לחבר אותו מחדש. זה דורש הרבה חיווט מחדש. עלויות בנייה גבוהות". גם אם ערימות טעינה מותקנות במקום כלשהו, ייתכן שהן לא יפעלו כראוי עקב בעיות בקיבולת הרשת.
יש לקדם את עבודת ההסתגלות המקבילה. לדוגמה, ההספק של ערימות טעינה איטית הוא בדרך כלל 7 קילוואט (7 קילוואט), בעוד שההספק הכולל של מכשירי חשמל ביתיים במשק בית ממוצע הוא כ-3 קילוואט (3 קילוואט). אם מחברים ערימת טעינה אחת או שתיים, ניתן להעמיס את העומס במלואו, וגם אם משתמשים בכוח בשעות השפל, ניתן להפוך את רשת החשמל ליציבה יותר. עם זאת, אם מספר רב של ערימות טעינה מחוברות ומשתמשים בחשמל בזמני שיא, עשויה לחרוג מיכולת העומס של הרשת.
האחראי על תחנת הכוח הנ"ל אמר כי בהתחשב באנרגיה מבוזרת, ניתן לבחון שיווק חשמל כדי לפתור את בעיית קידום הטעינה והפריקה של רכבי אנרגיה חדשים לרשת החשמל בעתיד. כיום, אנרגיה חשמלית נמכרת על ידי חברות ייצור חשמל לחברות רשת חשמל, אשר לאחר מכן מפיצות אותה למשתמשים ולמפעלים. זרימה מרובת רמות מגדילה את עלות אספקת החשמל הכוללת. אם משתמשים ועסקים יוכלו לרכוש חשמל ישירות מחברות לייצור חשמל, זה יפשט את שרשרת אספקת החשמל. "רכישה ישירה יכולה להפחית קישורי ביניים, ובכך להפחית את עלות התפעול של החשמל. כמו כן, היא עשויה לקדם את חברות ערימות הטעינה להשתתף באופן פעיל יותר באספקת החשמל ובוויסות רשת החשמל, דבר שיש לו משמעות רבה לתפעול יעיל של שוק החשמל ולקידום טכנולוגיית החיבור בין רכב לרשת. "
Qin Jianze, מנהל מרכז שירותי האנרגיה (מרכז בקרת עומס) של State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., הציע כי על ידי מינוף הפונקציות והיתרונות של פלטפורמת האינטרנט של כלי הרכב, ניתן לחבר ערימות טעינה של נכסים חברתיים לפלטפורמת האינטרנט של כלי רכב כדי לפשט את הפעולות של מפעילים חברתיים. בנה את הסף, צמצם את עלויות ההשקעה, השג שיתוף פעולה מנצח עם פלטפורמת האינטרנט של כלי הרכב, ובנה מערכת אקולוגית בת קיימא בתעשייה.
סוזי
סצ'ואן גרין מדע וטכנולוגיה בע"מ, ושות'
0086 19302815938
זמן פרסום: 10-2-2024
