Com o rápido crescimento do novo mercado de veículos energéticos da China, a aplicação da tecnologia de veículo a grade (V2G) tornou-se cada vez mais importante para a construção de estratégias de energia nacional e grades inteligentes. A tecnologia V2G transforma veículos elétricos em unidades de armazenamento de energia móvel e usa pilhas de carregamento de mão dupla para realizar a transmissão de energia do veículo para a grade. Através dessa tecnologia, os veículos elétricos podem fornecer energia à rede durante períodos de alta carga e cobrar durante períodos de baixa carga, ajudando a equilibrar a carga na grade.
Em 4 de janeiro de 2024, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e outros departamentos emitiram o primeiro documento de política doméstica visando especificamente a tecnologia V2G - "opiniões de implementação sobre o fortalecimento da integração e interação de novos veículos e redes de energia". Com base nas anteriores “opiniões orientadoras sobre a construção de um sistema de infraestrutura de cobrança de alta qualidade” emitido pelo Escritório Geral do Conselho de Estado, as opiniões de implementação não apenas esclareceram a definição de tecnologia interativa da rede de veículos, mas também apresentam objetivos específicos e Estratégias e planejava usá-las no delta do rio Yangtze, Delta do Rio Pearl, Pequim-Tianjin-Hebei-Shandong, Sichuan e Chongqing e outras regiões com Condições maduras para estabelecer projetos de demonstração.
Informações anteriores mostram que existem apenas cerca de 1.000 pilhas de cobrança de funções V2G no país, e atualmente existem 3,98 milhões de pilhas de cobrança no país, representando apenas 0,025% do número total de pilhas de carregamento existentes. Além disso, a tecnologia V2G para interação com rede de veículos também é relativamente madura, e a aplicação e a pesquisa dessa tecnologia não são incomuns internacionalmente. Como resultado, há um ótimo espaço para melhorias na popularidade da tecnologia V2G nas cidades.
Como piloto nacional da cidade de baixo carbono, Pequim está promovendo o uso de energia renovável. Os enormes novos veículos energéticos da cidade e a infraestrutura de cobrança estabeleceram as bases para a aplicação da tecnologia V2G. Até o final de 2022, a cidade construiu mais de 280.000 pilhas de cobrança e 292 estações de troca de bateria.
No entanto, durante o processo de promoção e implementação, a tecnologia V2G também enfrenta uma série de desafios, principalmente relacionados à viabilidade da operação real e à construção da infraestrutura correspondente. Tomando Pequim como uma amostra, pesquisadores do Instituto de Pesquisa em Papel realizaram recentemente uma pesquisa sobre indústrias relacionadas a energia urbana, eletricidade e pilha de carregamento.
Pilhas de carregamento de duas vias exigem altos custos iniciais de investimento
Os pesquisadores descobriram que, se a tecnologia V2G for popularizada em ambientes urbanos, poderá aliviar efetivamente o problema atual de “difícil encontrar pilhas de cobrança” nas cidades. A China ainda está nos estágios iniciais da aplicação da tecnologia V2G. Como apontou a pessoa responsável por uma usina de energia, em teoria, a tecnologia V2G é semelhante a permitir que os telefones celulares cobrem bancos de energia, mas seu aplicativo real requer um gerenciamento mais avançado de bateria e interação da grade.
Os pesquisadores investigaram empresas de cobrança de pilha em Pequim e descobriram que, atualmente, a maioria das pilhas de cobrança de Pequim são pilhas de cobrança unidirecional que só podem carregar veículos. Para promover pilhas de cobrança de duas vias com funções V2G, atualmente enfrentamos vários desafios práticos:
Primeiro, cidades de primeiro nível, como Pequim, estão enfrentando uma escassez de terras. Construir estações de carregamento com funções V2G, seja arrendando ou compra de terras, significa investimento a longo prazo e altos custos. Além disso, é difícil encontrar terras adicionais disponíveis.
Segundo, levará tempo para transformar pilhas de carregamento existentes. O custo de investimento da construção de estacas é relativamente alto, incluindo o custo do equipamento, o espaço de aluguel e a fiação para se conectar à rede elétrica. Esses investimentos geralmente levam pelo menos 2-3 anos para se recuperar. Se a adaptação for baseada em estacas de cobrança existentes, as empresas podem não ter incentivos suficientes antes que os custos tenham sido recuperados.
Anteriormente, os relatórios da mídia afirmavam que, atualmente, a popularização da tecnologia V2G nas cidades enfrentará dois grandes desafios: o primeiro é o alto custo de construção inicial. Em segundo lugar, se a fonte de alimentação de veículos elétricos estiver conectada à grade fora de ordem, isso poderá afetar a estabilidade da grade.
A perspectiva da tecnologia é otimista e tem um grande potencial a longo prazo.
O que a aplicação da tecnologia V2G significa para os proprietários de carros? Estudos relevantes mostram que a eficiência energética de pequenos bondes é de cerca de 6 km/kWh (ou seja, um quilowatt hora de eletricidade pode funcionar 6 quilômetros). A capacidade da bateria de pequenos veículos elétricos é geralmente de 60 a 80kWh (60-80 quilowatt-hora de eletricidade) e um carro elétrico pode cobrar cerca de 80 quilowatt-hora de eletricidade. No entanto, o consumo de energia do veículo também inclui ar condicionado, etc. Em comparação com o estado ideal, a distância de condução será reduzida.
A pessoa encarregada da empresa de pilha de carregamento acima mencionada está otimista sobre a tecnologia V2G. Ele apontou que um novo veículo de energia pode armazenar 80 quilowatt-hora de eletricidade quando totalmente carregado e pode fornecer 50 quilowatt-hora de eletricidade na grade de cada vez. Calculado com base nos preços da eletricidade de cobrança que os pesquisadores viram no estacionamento subterrâneo de um shopping center em Quarto Ring Road East, Pequim, o preço de cobrança durante o horário de pico é de 1,1 yuan/kWh (os preços de cobrança são mais baixos nos subúrbios) e O preço de carregamento durante o horário de pico é de 2,1 yuan/kWh. Supondo que o proprietário do carro carregue durante o horário fora do pico todos os dias e forneça energia para a rede durante o horário de pico, com base nos preços atuais, o proprietário do carro pode obter lucro de pelo menos 50 yuan por dia. "Com possíveis ajustes de preços da rede elétrica, como a implementação dos preços do mercado durante o horário de pico, a receita de veículos que fornecem energia para cobrar estacas pode aumentar ainda mais".
A pessoa responsável pela usina de energia mencionada apontou que, através da tecnologia V2G, os custos de perda de bateria devem ser considerados quando os veículos elétricos enviam energia para a grade. Relatórios relevantes indicam que o custo de uma bateria de 60kWh é de aproximadamente US $ 7.680 (equivalente a aproximadamente RMB 55.000).
Para cobrar empresas de estacas, à medida que o número de novos veículos de energia continua aumentando, a demanda do mercado por tecnologia V2G também aumentará. Quando os veículos elétricos transmitem energia para a rede através de pilhas de cobrança, as empresas de pilha de carregamento podem cobrar uma determinada "taxa de serviço da plataforma". Além disso, em muitas cidades da China, as empresas investem e operam pilhas de cobrança, e o governo fornecerá subsídios correspondentes.
As cidades domésticas estão gradualmente promovendo aplicações V2G. Em julho de 2023, a primeira estação de demonstração de cobrança de Zhoushan City foi oficialmente usada, e a primeira ordem de transação no parque na província de Zhejiang foi concluída com sucesso. Em 9 de janeiro de 2024, a NIO anunciou que seu primeiro lote de 10 estações de carregamento V2G em Xangai foi oficialmente colocado em operação.
Cui Dongshu, secretário-geral da Associação Nacional de Informações sobre Mercado de Carros de Passageiros, está otimista sobre o potencial da tecnologia V2G. Ele disse aos pesquisadores que, com o avanço da tecnologia de bateria de energia, a vida útil do ciclo da bateria pode ser aumentada para 3.000 vezes ou superior, o que é equivalente a cerca de 10 anos de uso. Isso é extremamente importante para cenários de aplicação em que os veículos elétricos são frequentemente carregados e descarregados.
Pesquisadores estrangeiros fizeram descobertas semelhantes. A Lei da Austrália concluiu recentemente um projeto de pesquisa em tecnologia V2G de dois anos chamado "Realização de veículos elétricos em serviços de grade (REVS)". Isso mostra que, com o desenvolvimento de tecnologia em larga escala, espera-se que os custos de carregamento V2G sejam significativamente reduzidos. Isso significa que, a longo prazo, à medida que o custo das instalações de cobrança cai, o preço dos veículos elétricos também cairá, reduzindo assim os custos de uso a longo prazo. As descobertas também podem ser particularmente benéficas para equilibrar a entrada de energia renovável na rede durante os períodos de pico de potência.
Ele precisa da cooperação da rede elétrica e de uma solução orientada para o mercado.
No nível técnico, o processo de veículos elétricos que se alimentam de volta à rede elétrica aumentará a complexidade da operação geral.
Xi Guofu, diretor do Departamento de Desenvolvimento Industrial de Estado Grid Corporation da China, disse uma vez que cobrar novos veículos de energia envolve "alta carga e baixa potência". A maioria dos novos proprietários de veículos energéticos está acostumada a cobrar entre 19:00 e 23:00, que coincide com o período de pico de carga de eletricidade residencial. Até 85%, o que intensifica a carga de pico de potência e traz um impacto maior à rede de distribuição.
De uma perspectiva prática, quando os veículos elétricos alimentam energia elétrica para a grade, é necessário um transformador para ajustar a tensão para garantir a compatibilidade com a grade. Isso significa que o processo de descarga de veículos elétricos precisa corresponder à tecnologia do transformador da rede elétrica. Especificamente, a transmissão de energia da pilha de carregamento para o bonde envolve a transmissão de energia elétrica de maior tensão para menor tensão, enquanto a transmissão de energia do bonde para a pilha de carregamento (e, portanto, para a grade) requer um aumento de um menor tensão a uma tensão mais alta. Na tecnologia, é mais complexo, envolvendo conversão de tensão e garantindo a estabilidade da energia elétrica e a conformidade com os padrões da rede.
A pessoa responsável pela usina de energia acima mencionada apontou que a rede elétrica precisa realizar gerenciamento preciso de energia para os processos de carregamento e descarga de vários veículos elétricos, o que não é apenas um desafio técnico, mas também envolve o ajuste da estratégia de operação da grade .
Ele disse: “Por exemplo, em alguns lugares, os fios da rede elétrica existentes não são grossos o suficiente para suportar um grande número de pilhas de carregamento. Isso é equivalente ao sistema de tubos de água. O tubo principal não pode fornecer água suficiente para todos os tubos de galho e precisa ser reconectado. Isso requer muita religação. Altos custos de construção. ” Mesmo que as pilhas de carregamento sejam instaladas em algum lugar, elas podem não funcionar corretamente devido a problemas de capacidade da grade.
O trabalho de adaptação correspondente precisa ser avançado. Por exemplo, o poder das pilhas de carregamento lento é geralmente de 7 quilowatts (7kW), enquanto o poder total dos eletrodomésticos em uma família média é de cerca de 3 quilowatts (3kW). Se uma ou duas estacas de carregamento estiverem conectadas, a carga poderá ser totalmente carregada e, mesmo que a energia seja usada em horários fora do pico, a grade de energia poderá se tornar mais estável. No entanto, se um grande número de estacas de carregamento estiver conectado e a energia for usada nos horários de pico, a capacidade de carga da grade poderá ser excedida.
A pessoa encarregada da usina de energia mencionada disse que, sob a perspectiva de energia distribuída, a comercialização de eletricidade pode ser explorada para resolver o problema de promover a cobrança e descarga de novos veículos de energia para a rede elétrica no futuro. Atualmente, a energia elétrica é vendida por empresas de geração de energia para empresas de rede elétrica, que a distribuem para usuários e empresas. A circulação multinível aumenta o custo geral da fonte de alimentação. Se usuários e empresas puderem comprar eletricidade diretamente de empresas de geração de energia, simplificará a cadeia de fornecimento de energia. “A compra direta pode reduzir os links intermediários, reduzindo assim o custo operacional da eletricidade. Também pode promover as empresas de pilha de carregamento para participar mais ativamente da fonte de alimentação e regulamentação da rede elétrica, o que é de grande importância para a operação eficiente do mercado de energia e a promoção da tecnologia de interconexão da grade de veículos. ““
Qin Jianze, diretor do Centro de Serviços de Energia (Centro de Controle de Lotpe) da Grid State Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., sugeriu que, ao alavancar as funções e vantagens da plataforma da Internet dos Veículos, pilhas de cobrança de ativos sociais podem ser conectados para a plataforma da Internet dos Veículos para simplificar as operações dos operadores sociais. Construa o limiar, reduza os custos de investimento, alcance a cooperação em que todos ganham com a plataforma da Internet de Veículos e construa um ecossistema sustentável da indústria.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Horário de postagem: 10-2024 de fevereiro
