Com o rápido crescimento do novo mercado de veículos energéticos da China, a aplicação da tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) tornou-se cada vez mais importante para a construção de estratégias nacionais de energia e redes inteligentes.A tecnologia V2G transforma veículos elétricos em unidades móveis de armazenamento de energia e utiliza pilhas de carregamento bidirecionais para realizar a transmissão de energia do veículo para a rede.Através desta tecnologia, os veículos eléctricos podem fornecer energia à rede durante períodos de carga elevada e carregar durante períodos de carga baixa, ajudando a equilibrar a carga na rede.
Em 4 de janeiro de 2024, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e outros departamentos emitiram o primeiro documento de política interna visando especificamente a tecnologia V2G – “Opiniões de Implementação sobre o Fortalecimento da Integração e Interação de Novos Veículos e Redes Energéticas”.Com base nas anteriores “Opiniões de Orientação sobre a Construção de um Sistema de Infraestrutura de Carregamento de Alta Qualidade” emitidas pelo Gabinete Geral do Conselho de Estado, as opiniões de implementação não apenas esclareceram a definição de tecnologia interativa veículo-rede, mas também apresentaram objetivos específicos e estratégias, e planejou usá-las no Delta do Rio Yangtze, Delta do Rio das Pérolas, 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 carregamento com funções V2G no país, e atualmente existem 3,98 milhões de pilhas de carregamento no país, representando apenas 0,025% do número total de pilhas de carregamento existentes.Além disso, a tecnologia V2G para interação veículo-rede também está relativamente madura, e a aplicação e pesquisa desta tecnologia não são incomuns internacionalmente.Como resultado, há grande espaço para melhorias na popularidade da tecnologia V2G nas cidades.
Como cidade-piloto nacional de baixo carbono, Pequim está a promover a utilização de energias renováveis.Os enormes veículos de energia nova e a infraestrutura de carregamento da cidade lançaram as bases para a aplicação da tecnologia V2G.Até ao final de 2022, a cidade construiu mais de 280.000 pilhas de carregamento e 292 estações de troca de baterias.
No entanto, durante o processo de promoção e implementação, a tecnologia V2G também enfrenta uma série de desafios, principalmente relacionados com a viabilidade da operação real e a construção da infra-estrutura correspondente.Tomando Pequim como amostra, pesquisadores do The Paper Research Institute conduziram recentemente uma pesquisa sobre indústrias relacionadas à energia urbana, eletricidade e pilhas de carregamento.
Pilhas de carregamento bidirecionais exigem altos custos de investimento inicial
Os pesquisadores aprenderam que se a tecnologia V2G for popularizada em ambientes urbanos, ela poderá efetivamente aliviar o problema atual de “pilhas de carregamento difíceis de encontrar” nas cidades.A China ainda está nos estágios iniciais de aplicação da tecnologia V2G.Como destacou o responsável por uma usina, em teoria, a tecnologia V2G é semelhante a permitir que telefones celulares carreguem bancos de energia, mas sua aplicação real requer gerenciamento de bateria e interação com a rede mais avançados.
Os pesquisadores investigaram empresas de pilhas de carregamento em Pequim e descobriram que, atualmente, a maioria das pilhas de carregamento em Pequim são pilhas de carregamento unidirecionais que só podem carregar veículos.Para promover pilhas de carregamento bidirecionais com funções V2G, enfrentamos atualmente vários desafios práticos:
Em primeiro lugar, as cidades de primeiro nível, como Pequim, enfrentam uma escassez de terrenos.Construir estações de carregamento com funções V2G, seja alugando ou comprando terrenos, significa investimento de longo prazo e custos elevados.Além do mais, é difícil encontrar terrenos adicionais disponíveis.
Em segundo lugar, levará tempo para transformar as pilhas de carregamento existentes.O custo de investimento na construção de pilhas de carregamento é relativamente elevado, incluindo o custo de equipamento, espaço de aluguer e cablagem para ligação à rede eléctrica.Esses investimentos geralmente levam pelo menos 2 a 3 anos para serem recuperados.Se a modernização se basear nas pilhas de cobrança existentes, as empresas poderão não ter incentivos suficientes antes de os custos serem recuperados.
Anteriormente, relatos da mídia afirmavam que, atualmente, a popularização da tecnologia V2G nas cidades enfrentaria dois grandes desafios: O primeiro é o alto custo inicial de construção.Em segundo lugar, se o fornecimento de energia dos veículos eléctricos estiver ligado à rede fora de serviço, isso pode afectar a estabilidade da rede.
A perspectiva tecnológica é otimista e tem grande potencial no longo prazo.
O que a aplicação da tecnologia V2G significa para os proprietários de automóveis?Estudos relevantes mostram que a eficiência energética dos pequenos eléctricos é de cerca de 6km/kWh (ou seja, um quilowatt-hora de electricidade pode percorrer 6 quilómetros).A capacidade da bateria de pequenos veículos elétricos é geralmente de 60 a 80 kWh (60 a 80 quilowatts-hora de eletricidade), e um carro elétrico pode carregar cerca de 80 quilowatts-hora de eletricidade.No entanto, o consumo de energia do veículo também inclui ar condicionado, etc. Em comparação com o estado ideal, a distância percorrida será reduzida.
O responsável pela referida empresa de pilhas de carregamento está otimista em relação à tecnologia V2G.Ele ressaltou que um veículo de nova energia pode armazenar 80 quilowatts-hora de eletricidade quando totalmente carregado e pode fornecer 50 quilowatts-hora de eletricidade à rede a cada vez.Calculado com base nos preços de cobrança da eletricidade que os pesquisadores observaram no estacionamento subterrâneo de um shopping center no East Fourth Ring Road, Pequim, o preço de cobrança fora dos horários de pico é de 1,1 yuan/kWh (os preços de cobrança são mais baixos nos subúrbios), e o preço de cobrança durante os horários de pico é de 2,1 yuans/kWh.Supondo que o proprietário do carro carregue todos os dias fora dos horários de pico e forneça energia à rede durante os horários de pico, com base nos preços atuais, o proprietário do carro pode obter um lucro de pelo menos 50 yuans por dia.“Com possíveis ajustes de preços da rede elétrica, como a implementação de preços de mercado durante os horários de pico, a receita dos veículos que entregam energia às pilhas de carregamento pode aumentar ainda mais.”
O responsável pela referida central destacou que através da tecnologia V2G, os custos de perda de bateria devem ser considerados quando os veículos elétricos enviam energia para a rede.Relatórios relevantes indicam que o custo de uma bateria de 60 kWh é de aproximadamente US$ 7.680 (equivalente a aproximadamente 55.000 RMB).
Para as empresas de pilhas de carregamento, à medida que o número de novos veículos energéticos continua a aumentar, a procura do mercado pela tecnologia V2G também crescerá.Quando os veículos elétricos transmitem energia à rede através de pilhas de carregamento, as empresas de pilhas de carregamento podem cobrar uma certa “taxa de serviço de plataforma”.Além disso, em muitas cidades da China, as empresas investem e operam pilhas de carregamento, e o governo fornecerá os subsídios correspondentes.
As cidades nacionais estão gradualmente promovendo aplicações V2G.Em julho de 2023, a primeira estação de demonstração de carregamento V2G da cidade de Zhoushan foi oficialmente colocada em uso e o primeiro pedido de transação no parque na província de Zhejiang foi concluído 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 National Passenger Car Market Information Joint Association, está otimista quanto ao potencial da tecnologia V2G.Ele disse aos pesquisadores que com o avanço da tecnologia de baterias de energia, o ciclo de vida da bateria pode ser aumentado em 3.000 vezes ou mais, o que equivale a cerca de 10 anos de uso.Isto é extremamente importante para cenários de aplicação onde os veículos elétricos são frequentemente carregados e descarregados.
Pesquisadores estrangeiros fizeram descobertas semelhantes.O ACT da Austrália concluiu recentemente um projeto de pesquisa de tecnologia V2G de dois anos chamado “Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)”.Mostra que, com o desenvolvimento em larga escala da tecnologia, espera-se que os custos de carregamento V2G sejam significativamente reduzidos.Isto significa que, a longo prazo, à medida que o custo das instalações de carregamento diminui, o preço dos veículos eléctricos também diminuirá, reduzindo assim os custos de utilização a longo prazo.As descobertas também poderiam ser particularmente benéficas para equilibrar a entrada de energia renovável na rede durante os períodos de pico de energia.
Necessita da cooperação da rede eléctrica e de uma solução orientada para o mercado.
A nível técnico, o processo de realimentação dos veículos eléctricos para a rede eléctrica aumentará a complexidade da operação global.
Xi Guofu, diretor do Departamento de Desenvolvimento Industrial da State Grid Corporation of China, disse certa vez que carregar veículos com novas energias envolve “alta carga e baixa potência”.A maioria dos proprietários de veículos de energia nova está habituada a carregar entre as 19h00 e as 23h00, o que coincide com o período de pico da carga elétrica residencial.Chega a 85%, o que intensifica o pico de carga de energia e traz maior impacto à rede de distribuição.
De uma perspectiva prática, quando os veículos eléctricos realimentam energia eléctrica para a rede, é necessário um transformador para ajustar a tensão para garantir a compatibilidade com a rede.Isso significa que o processo de descarga do veículo elétrico precisa corresponder à tecnologia do transformador da rede elétrica.Especificamente, a transmissão de energia da pilha de carregamento para o eléctrico envolve a transmissão de energia eléctrica de tensão mais alta para tensão mais baixa, enquanto a transmissão de energia do eléctrico para a pilha de carregamento (e, portanto, para a rede) requer um aumento de um tensão mais baixa para uma tensão mais alta.Em tecnologia é mais complexo, envolvendo conversão de tensão e garantindo a estabilidade da energia elétrica e o cumprimento dos padrões da rede.
O responsável pela referida central destacou que a rede elétrica necessita de realizar uma gestão energética precisa para os processos de carga e descarga de múltiplos veículos elétricos, o que não é apenas um desafio técnico, mas também envolve o ajuste da estratégia de operação da rede .
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.Isto é equivalente ao sistema de tubulação de água.O tubo principal não consegue fornecer água suficiente para todos os ramais e precisa ser reconectado.Isso requer muita religação.Altos custos de construção.”Mesmo que as pilhas de carregamento estejam instaladas em algum lugar, elas podem não funcionar corretamente devido a problemas de capacidade da rede.
O trabalho de adaptação correspondente precisa ser avançado.Por exemplo, a potência das pilhas de carregamento lento é geralmente de 7 quilowatts (7KW), enquanto a potência total dos eletrodomésticos em uma residência média é de cerca de 3 quilowatts (3KW).Se uma ou duas pilhas de carregamento estiverem conectadas, a carga pode ser totalmente carregada e, mesmo se a energia for usada fora dos horários de pico, a rede elétrica pode se tornar mais estável.No entanto, se um grande número de pilhas de carregamento estiver conectado e a energia for utilizada em horários de pico, a capacidade de carga da rede poderá ser excedida.
O responsável pela referida central disse que na perspectiva da energia distribuída, a mercantilização da electricidade pode ser explorada para resolver o problema de promoção da carga e descarga de novos veículos energéticos para a rede eléctrica no futuro.Actualmente, a energia eléctrica é vendida pelas empresas de produção de energia às empresas da rede eléctrica, que depois a distribuem aos utilizadores e empresas.A circulação multinível aumenta o custo geral da fonte de alimentação.Se os utilizadores e as empresas puderem comprar electricidade directamente às empresas de produção de energia, isso simplificará a cadeia de fornecimento de energia.“A compra direta pode reduzir os elos intermediários, reduzindo assim o custo operacional da eletricidade.Pode também promover as empresas de pilhas de carregamento a participarem mais activamente no fornecimento de energia e na regulação da rede eléctrica, o que é de grande importância para o funcionamento eficiente do mercado energético e para a promoção da tecnologia de interligação veículo-rede.“
Qin Jianze, diretor do Centro de Serviços de Energia (Centro de Controle de Carga) da State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., sugeriu que, aproveitando as funções e vantagens da plataforma Internet of Vehicles, as pilhas de carregamento de ativos sociais podem ser conectadas à plataforma Internet de Veículos para simplificar as operações dos operadores sociais.Construir o limite, reduzir os custos de investimento, alcançar uma cooperação vantajosa para todos com a plataforma da Internet de Veículos e construir um ecossistema industrial sustentável.
Susana
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Horário da postagem: 10 de fevereiro de 2024
