车辆到电网技术将如何塑造我们的能源未来?

车辆到电网技术将如何塑造我们的能源未来?

全天匹配电力供应和需求是向 100% 可再生能源过渡的重要考虑因素。太阳能和风能等主要清洁能源是间歇性能源,这意味着它们在一天的不同时间产生不同数量的能量。能源存储解决方案允许在生产高峰时间存储能源,并在电力需求高峰时间释放能源。随着我们寻求最大限度地利用电网中的可再生能源,车辆到电网 (V2G) 技术正在迅速成为领先的能源存储解决方案。

V2G 利用电动汽车 (EV) 中现有的电池将电能储存在我们的电网中。通常,我们认为电动汽车电池是单向充电的。借助 V2G 技术,电流可以双向流动,电网可以为汽车充电,汽车也可以将电能送回电网。V2G 技术使我们能够优化充电时间,为电网提供最大效益。例如,电动汽车可以在中午充满电,此时太阳能电池板产生的能量最多,电力成本也较低。电池中的多余能量可以在晚上用电高峰时段送回电网。

V2G 技术有助于提高可再生能源的使用率,打造更高效的电网,降低电动汽车充电成本,并且随着越来越多的电动汽车上路,其应用范围将自然扩大。在 V2G 技术大规模部署之前,还需要多项技术和政策方面的进步。

为了了解 V2G 技术作为电网稳定工具的作用以及何时可以大规模应用,我们采访了七位 V2G 专家。以下是他们的看法。

需要了解的术语

车联网(V2G): 车辆到电网
指双向充电功能,即电动汽车电池既可以通过电网充电,也可以将能量释放回电网。

虚拟网关接口(VGI): 车辆电网集成
广泛涵盖电动汽车和电网互动的方式,包括 V2G 技术以及优化车辆和电网互动的其他方式,例如在非高峰时段提供充电激励。

V2X: 车辆至 X
广泛涵盖电动汽车和电网互动的方式,包括 V2G 技术以及优化车辆和电网互动的其他方式,例如在非高峰时段提供充电激励。

亚当·兰顿

互联电动汽车和能源服务经理 宝马北美

“V2G 汽车可能是应对高需求状况的理想之选,因为它们可以巧妙地部署在电网压力大的社区。同样,当电网拥有过剩的可再生能源时,V2G 汽车可以充电,帮助电网吸收这些电力而不会超载。V2G 可以让电网更灵活地应对可再生能源供应的波动,从而支持加州实现 100% 可再生能源的目标。

大规模部署 V2G 的准备需要电网利益相关者、交通运输部门和电动汽车驾驶员之间的合作。电网利益相关者需要为驾驶员提供适当的激励措施,以购买支持 V2G 的车辆,并在需要时将其电池用作电网资源。使用 V2G 车辆作为电网资源需要获得公用事业的批准。监管机构必须制定明确的规则,以确保安全使用 V2G,同时还要确保批准流程快速且易于理解。为了避免投资无法在该设施使用的车辆,电网运营商应考虑一种让驾驶员“预先评估”其家庭或企业是否已准备好使用 V2G 的方法。最后,为了获得大规模的参与,驾驶员必须知道,当他们使用车辆进行电网服务时,车辆的性能和续航里程不会受到影响,他们的移动性也不会受到影响。”

比约恩·克里斯滕森

车辆电网集成咨询公司创始人兼董事总经理, 下一个维度

 

“我们看到两大行业——电力和汽车——在所谓的车辆电网整合 (VGI) 中相遇。电动汽车不再脱离电网,而是在通过充电站连接时成为电网的一部分。V2G 技术允许电动汽车将电池中的电力输出到电网。在加利福尼亚州,到 2030 年将有 500 万辆电动汽车上路。如果这些电动汽车都具备 V2G 功能,它们将能够提供足够的存储来缓解电网的压力 每天下午 4 点到 9 点之间,可再生能源短缺时会出现鸭子曲线。

V2G 技术发明于 1996 年,目前在市场上发展势头强劲,大众和雷诺等大型原始设备制造商将在下一车型年推出 V2G 汽车。V2G 广泛普及的主要瓶颈是法规和标准。标准已经到位,法规仍在跟进。我们还需要 2-3 年的时间才能看到 V2G 电动汽车的广泛部署。”

Aimee Gotway Bailey 博士

创新与投资组合管理总监 国家电网合作伙伴

“加州野火和轮流停电的频率和强度不断增加,这加速了我们增强家庭和工作场所的弹性的需求。V2X 解决方案可以利用电动汽车电池中存储的能量,在停电期间为家庭和企业提供关键的备用电源,此外还可以提供电力来稳定电网。V2X 解决方案将成为适应气候变化和日益极端的天气的关键工具。尽管 V2X 解决方案仍处于起步阶段,但它正在迅速进入市场。今年,福特和大众计划加入日产的行列,推出标配 V2X 功能的车型,这使得 2022 年成为该行业的风向标之年,即使不是突破之年。”

杰瑞杰克逊

Jackson Associates 总裁兼出版商 MAISY 实用数据库

“快速增长的电动汽车市场为 V2G 技术提供了巨大的潜力,使其能够支持电网。在高峰时段将电动汽车电池中的电力释放到电网将减轻电网压力,减少排放,并有可能避免停电和轮流限电。

2019 年,我们利用南加州爱迪生公司的公用事业客户数据进行了一项成本效益研究。研究表明,V2G 可以将峰值电力需求降低约 20%。公用事业公司为避免峰值电力成本提供的回扣将使每位计划参与者每年获得 $560 的回报。此外,仅约 10% 的公用事业客户就需要参与该计划。

不幸的是,V2G 仍处于概念验证和单个项目阶段。在 V2G 准备大规模推广之前,我们必须解决电动汽车电池保修问题、电力公司监管问题、缺乏所需的双向硬件和充电协议以及缺乏有关潜在电池退化的数据。解决这些问题需要汽车制造商、电力公司、监管机构和控制软件等辅助支持产品提供商之间的合作。当前的能源危机和气候问题无疑将加速这种合作,几年后将出现一些值得注意的 V2G 应用。”

艾伦·詹

助理主任 交通研究所 加州大学戴维斯分校

“随着电动汽车越来越受欢迎,V2G 技术将成为越来越重要的资源。仅在加利福尼亚州,到 2030 年,潜在存储资源量将超过 250 千兆瓦时容量。虽然电动汽车电池无法像传统电网存储设备那样得到利用,但它们仍将为辅助电网提供巨大的潜力。虽然许多人关注 V2G 协助可再生能源整合和批发发电峰值需求稳定的能力,但不应忽视 V2G 缓解本地配电基础设施的能力。这项技术可以为社会带来巨大的节约。”

肯尼思·博科尔

制片人兼主持人 电动汽车革命秀

“V2G 技术允许电动汽车车主在需要时(例如高峰需求时)支持其本地电网。这种支持减少了对电网过载、限电和轮流停电的担忧,并通过为电网服务提供经济奖励,最大限度地提高了拥有电动汽车的商业价值。V2G 利用现有资源提供廉价、快速的能源存储,从而通过创建额外的存储解决方案减少任何潜在的环境影响。

目前,V2G 操作的一个主要技术缺点是车辆组的电池性能下降,这是由于潜在的充电/放电循环次数较多所致。因此,大多数电动汽车制造商不提供 V2G 操作的保修,并且不会在纯电动汽车产品中内置双向供电功能。如果车辆电池保修不涵盖此功能,消费者将不会使用此功能。

尽管消费者和能源供应商对此很感兴趣,但这一战略仍处于早期阶段。目前的研究表明,到 2050 年,大约 45% 的美国家庭可以主动提供 V2G 服务。世界其他国家可能更早提供这种能力。然而,从全球范围来看,我们还有很长的路要走,这项技术可能还需要十年或二十年才能成为主流。”

约瑟夫·维隆

北美地区负责人 电动汽车

“在 ev.energy,我们考虑的不仅仅是 V2G。我们还考虑车辆到任何事物。在高峰需求期间,带有大电池的商用车可以放电以稳定电网。这项技术已经得到证实,并已准备好扩展。我们每天都会与数十名住宅客户交谈,他们考虑家庭抵御停电的能力,并希望他们的电动汽车在暴风雨或计划断电之前进行预充电,然后将备用电源用于家庭或电器。我们还需要解决许多双向充电问题,包括更广泛的硬件兼容性,以及如何让电动汽车司机轻松掌控充电。”

MCE 如何支持车辆与电网融合?

MCE 最近与 ev.energy 合作创建了 MCE Sync,这是一款无需任何特殊硬件即可将电动汽车驾驶员与智能充电机会连接起来的应用程序。MCE Sync 会自动将电动汽车充电与低碳电力相结合,调节充电以支持电网可靠性,并确保驾驶员的车辆在应用程序中指定的时间内充满电。MCE Sync 是 MCE 电动汽车计划套件的一部分,其中包括为符合收入条件的驾驶员提供回扣以及为多户住宅和工作场所提供充电设备。看看您的电动汽车或充电器是否符合 MCE Sync 应用程序的条件。

申请保留 MCE 应急热水器奖励

承包商,请填写以下所有必填字段。您必须为每个您申请预留资金的项目提交信息。确保您和您的客户选择安装的热泵热水器在 TECH Clean 加州批准名单.

选择 MCE Deep Green

选择加入 MCE 浅绿色

能源供应项目开发

填写下面的兴趣表格即可开始!

填写以下表格以表达对我们的电动汽车即时折扣的兴趣或对电动汽车或电动汽车激励措施有任何疑问。您将在 2 个工作日内收到我们 Energy Solutions 合作伙伴的回复。

营销、社区拓展、创意和活动制作

能源效率、电动汽车和负荷转移计划的实施和评估

非能源相关服务和建筑

与专门的能量教练联系

技术、财务和人力资源