創作內容

0 GP

V2G、換電與工商業儲能

作者:幻翔靈空│2023-09-02 14:22:21│巴幣:0│人氣:109
    8月23號,蔚來參與全國最大規模V2G需求響應,車網互動驗証中心(簡稱e-Park)的V2G試驗,在江蘇無錫正式啟動。

    本次響應時間為30分鐘,50台電動車送電近2000KW,平均每台車近40kW,可滿足133戶居民一天用電需求。

    V2G即Vehicle-to-Grid(車輛到電網),又稱雙向逆變式充電技術,電動車不僅可從電網充電,還能將車載電池中的電能反饋到電網中。

    電動車就是巨大的電力海綿,V2G技術的應用,可實現電動汽車的分布式移動儲能單元功能,在用電低谷時充電,在用電高峰時向外放電。

    V2G技術代表著未來交通和能源領域的融合,是技術與環境的和諧共生的典範。

    通過源─網─儲─荷的高效本地化部署和應用,實現綠色能源的本地自產自銷,減少對外部環境的影響,同時也可以為電動車車主提供一定的經濟回報。

    這麼好的事,為什麼之前不做?

    因為今年的《關於第三監管週期省級電網輸配電價及有關事項的通知》,大幅拉開峰谷電價,工商儲能開始有經濟性。

    現在國網的試點,只是驗證V2G能否有經濟性,屬於一次性的活動,不是常態。

    V2G真正的可行性,反而更有可能是工商業儲能的另外一種應用方式。

    在這之前,先來釐清儲能與電網之間常見的錯誤觀念。



一、儲能的正確打開方式

    大量混亂的網路消息,使一般人對儲能很有多誤解,最常見的是電池才能儲能,這是很大的錯誤。



    1.抽蓄水力依然是主流

    從以前的鹼性電池到現在的鋰電池,是我們日常最常見的儲能方式,因此很多人下意識認為只有電池才能儲能。

    尤其近年新能源當道,鋰電儲能喊的震天價響,殊不知儲能有很多方式,電化學儲能只是其中一種。



    目前世界主流儲能的方式,依然是古老的抽蓄水力發電,占比79%,鋰電池雖然發展迅速,但只占19%。


    鋰電占比從不到2%短短時間內大幅上升到將近20%,鋰電池技術進步、規模擴大達到降本增效是主因,背後不乏各國政府的大力支持。

    以中國為例,各地方政府為發展儲能,強制要求風光裝機要配置儲能,政策的一刀切,造成儲能項目虛胖,普遍存在運營成本高、效率低下的問題。

    造成風光配儲占中國電化學儲能近50%,儲能平均等效利用率卻低的可憐,只有6.1%,大部份連一天一充一放都做不到。

    另外的大問題是以次充好,由於是應付政策,部份儲能有安全隱憂,中電聯統計,光2022年1到8月,全國電化學儲能非計劃停機就達到329次,比例偏高。

    政府自然也知道問題所在,發展新能源不能單靠電化學儲能,要兩手抓,因此一方面鼓勵鋰電發展,另一方面加大抽蓄水電建設。

    首先要做的是把抽蓄水電要依據「誰受益、誰付費」原則,將成本公開透明的攤入電費。

    《關於第三監管週期省級電網輸配電價及有關事項的通知》,明確抽水蓄能容量電費隨輸配電價回收,與抽水蓄能價格政策銜接。

    穩定抽蓄投資預期,支持抽蓄發展,更好發揮新型電力系統「主力調節器」作用。

    除了新建抽蓄水電站外,還有一種是在現今水庫尋找符合條件的站點,增設抽蓄水電機組,甚至可以像雅礱江梯級開發,與風光大基地整合成風光水電站。


    中國未來主流儲能方式依然是抽蓄儲能,鋰電是重要的補充,直到氫能發展成熟,才有可能改變現有格局。



    2.特高壓與擴容

    每當討論電動車充電功率問題,要達到超充理想功率限制條件很多,尤其是配電網電容的限制,很難滿足超充功率要求。

   而當提到電網擴容困難時,常有不懂電網的人說:「中國連特高壓都能建、工廠的用電量那麼大都沒問題,電網擴容哪有你講的那麼難!」

    站著說話不腰疼。

    要談這兩者的不同,先從輸配電談起。

    輸電網,是指將眾多電源點與供電點連接起來的主幹網,及不同區域電網互送電力的聯網網架。

    配電網則是在一個供電區之內,將電力分配至用戶並直接為用戶服務的支網。

    從發電廠發出的電能經過升壓將電壓升高,減少長距離的損耗,經過高壓輸電網的長途運輸,經過一次跟二次高壓變電所,這就是輸電網。

    輸電網的電壓從特高壓的1000kV,到超高壓的750kV─330kV,到高壓的220kV─66kV,直到中壓的35kV。

    由於現在66kV與35kV已經很少用到,所以以110kV為分界線,110kV以上屬於輸電網範圍。

    配電網的電壓則是從110kV一路降到普通家庭的220V。

    特高壓是遠距離輸電降低傳送過程損耗的技術,屬於輸電網,跟配電網關係差很遠。


    工廠用電量大,是因為產業園區是從35kV或10kV接線,不用經過層層變壓,負荷數量少容易控管。

    光從10kV到一般居民用電,要經過多次變壓,差一級設備數量就差個量級,到末端負荷差距至少是萬倍以上。

    有一句話說:「任何小事乘以13億都是大事。」用電負荷亦同,管理一個用電負荷容易,但要管理成千上萬,難度不可同日而語。

    擴容難度在於數量級的龐大,電網己經連續多年投資在配電網的錢比輸電網還多,從2014年以後,配電網投資額度一直比輸電網還多,並且差距在逐漸拉大。

    這還是在輸電網大力建設特高壓的情況下。

    中國在配電網已經投入巨大,電容依舊抓襟見肘,擴容遠不是說的那麼容易。

    可能大家還是沒看懂,為更好的解說,請大家將輸配電網想像成道路。

    特高壓就是特別的專用道路,輸電網就是各地的國道與省道,配電網則是家門前的縣道、鄉道跟村道。

    不同道路的速限不同,車道數量也不同,把車流量想像成電能,中長距離走國道或省道比走一般道路快,但要經過交流道才能上下車道。

    這個交流道就是一次跟二次高壓變壓。

    擴容就是家附近要多開新的道路,開一條路不難,但全國這麼多地方,如果各地都要新開路,就算中國是基建狂魔也做不到,只能照優先級前後排隊。

    如同中國的路不是不夠多,連假照樣塞車,路不可能因為塞車就無限蓋,電網也不可能因為高峰用電超標就無限蓋,因此電網才需要儲能、需要削峰填谷。



二、V2G和換電站案例分析

    如何理解V2G跟換電站在儲能的用處?

    一樣照前面的例子,電網如同道路,不過現在電能變成快遞貨物。

    抽蓄水電站是快遞物流中心,有很大的調度能力,儲能量大,但限制條件多,分布受限。

    換電站是各地末端的快遞站點,被動接受調度,儲能量中等,但數量多、分布廣。

    V2G則是菜鳥驛站,目標是緩解最後一里的儲能壓力,儲能量小,侷限所在地,但設置容易,條件要求低。

    講這麼多虛的,下面講講究竟V2G跟換電站如何在新的電價規則下獲利。



    1.V2G的意義

    沈斐的微博有一則貼文,具體展現如何善用V2G。

    〝公司變壓器只有250kV,因應用電可能不夠,所以安裝了光伏200kV。

    現在夏天幾個月空調用的多,電力不夠用,變壓器超負荷,不過平常夠用,換大變壓器,初裝成本跟平時電費要高,所以想安裝215度儲能,報價30萬到35萬。

    想說蔚來的電池也不貴,是不是有其它方法買蔚來電池來做儲能和充放電。〞

    原問題是公司現有用電平常夠用,但夏天高峰用電不足,如果加大變壓器,除了變壓器的成本外,還要每個月付出額外的電費,不合算。

    找外面的儲能廠商報價,215度儲能,要30萬到35萬,想問蔚來有沒有更低成本的方法。



    沈斐給的解決之道是V2G。



    〝買兩輛蔚來二手車,裝上100度電池,裝兩根60kW雙向樁。

    車給每天上班的骨幹員工,豈不是比單獨儲能划算多了。〞

    沈斐這裡沒細算,假設原問題題主本來就是蔚來車主,因此條件變更為只要一台二手車。

    目前蔚來官方二手車裡,一台100度二手車價格整車購買成本最低也要26萬,對精打細算的公司而言,依然太高。

    BaaS才能有效降低成本,加上BaaS後,二手車價一下子降到16萬,並且BaaS的租用費算進公司成本,能按規抵扣。

    2根60kW充電樁價格約10萬。

    總成本為16+10=26萬

    後續費用為BaaS租用費每月1680元,每度放電收取0.1元。



    V2G如果想靠充放電獲利,就現有的電價過於困難。

    在保護電池的限制下,一台100度滿電的車最多放出60度,這還是要找得到這麼大功率的V2G。

    通常一般的V2G放電功率大多在7kW至20kW的區間,畢竟不是每台車都是100度電,更多是60度左右的電池,加上保護電池,因此放電功率不會做太大。

    況且放電功率小,放電時間還得拉長,耗時費力不討好,閒暇無事放著也是放著,倒是能順手做,想要靠此賺錢,大可不必

    V2G目前最可能的應用場景就是像題主所講:

現有電容在高峰用電不足,為此擴容又太浪費錢

    一般的工商業用戶,有獨立的電表,所需電容不是很大,用V2G就能很好的解決。

    相比單獨設置儲能,V2G勝在更靈活,沒用到時電池本質是台車,能開著到處跑,樁放著可以收取充電費,多一項收入。

    之後不需要,賣車總比賣儲能設備容易,車再怎麼貶值也贏過儲能,相對風險更低。



    2.換電站獲利方程式

    據沈斐給出的換電站儲能投資,三代站21塊滿電池包含建設費用約260萬到280萬,無需買斷電池,由蔚來提供電池質保,每度放電收取0.1元,與V2G一樣。


    這樣就能計算獲利。

    依照浙江最新的9月電價,10kV以下兩部制的大工業用電電價尖峰1.2507元,低谷0.334
,一度電價差0.9167元。

    況且浙江的中午時段11點到13點執行低谷電價,也就是能做兩次峰谷價差。



    以常見的630kVA,功率因素0.9為例:

    630*0.9=567kW

    凌晨時段充滿換電站電池,早上尖峰時段2小時
    
    兩小時能放出567*2=1134kWh

    中午充電兩小時,把早上尖峰消耗的完全補滿,下午尖峰時段再放電兩小時

    總計能充放兩次1134度,以蔚來公布最新的HPC雙向大功率液冷電源模塊,轉換效率為98%,扣除放電需付0.1元計算。

    1134*0.98*0.98*2=2178度

    2178*(0.9167-0.1)=1779元

    一年以300天計,獲利約53萬,5年左右回本


    比起一般的工商業儲能,換電站成本可能沒太大優勢,卻能避免工商業儲能最嚴重的問題──安全。

    工商業儲能的爆發,儲能價格也是天差地別,目前儲能往往忽略各種非技術成本,尤其是消防安全。

    隨著行業發展逐漸規範,更嚴格的消防安全標準遲早會成為施工建設要求這部份甚至可能直接增加每度儲能200元以上的成本。

    選擇蔚來,電池安全將由蔚來負責,可以避免日後電池出問題難以善後。



三、工商業儲能的未來

    工商業儲能因為項目分散,爆發時間尚短,沒有經過大量裝機和長時間運行驗證,往往大家避而不談故障率。

    當一個細分市場興起,大量參差不齊的產品湧向市場,在一輪輪大浪淘沙後,一如先前充電樁爆發的問題:「管建不管用」,會出現被棄管的僵屍樁,工商業儲能也會有同樣經歷。

    前期爆發後,服務會在工商業儲能下一階段競爭占據重要一環,運營維護跟未來更多的可能應用所需的產品升級服務,考驗儲能服務的數字化能力。

    數字化儲能,以全生命周期理念,建立以電池為核心的儲能系統和支撐電網的新型電力系統兩大體系。

    構建站(數字化電站)+雲(儲能雲平台)+孿(數字孿生體)的綜合數字化平台,使儲能更安全高效、更經濟智能,提升電站資產價值。

    未來電力市場的各種配套,包括電能量市場與電力輔助市場等各種服務,一般的工商業儲能未必有相對應的數字化能力,蔚來則早已具備。

    蔚來能源雲就是站+雲+孿的綜合數字化平台。

    前一陣子蔚來很喜歡直播換電站的數字孿生系統,數字孿生的能力不止展現的顯示換電站動態,而是通過物理與數字模式的雙向映射,構建可實時跟踪、可預測換電站狀態。

    實現換電站全鏈仿真預測、優化運行控制和挖掘服務價值。



    1.全鏈仿值預測

    構建全鏈路換電站仿真平台,覆蓋電池、BMS、PCS、EMS和輔控系統等全部環節,實現各設備的實時監控、預測與診斷,及早發現和解決故障,強化換電站可靠性。



    2.優化運行控制

    透過數字孿生技術,實現物理換電站虛擬運行,就是蔚來直播展示的換電站模型。

    在數字模型中進行虛擬仿真實驗,利用智能調度算法,調整換電站參數,如電池排序
、充放電速率,進一步優化換電站性能,提高經濟性。



    3.挖掘服務價值

    在新能源普及和電力市場化交易的環境下,一邊是負荷端的企業能源服務、一邊是電網端的市場價格,撮合兩端需求,構建雙邊場景化服務商品。



    工商業儲能需要的是B2B的能力,是面向雙邊客化的數字能源場景化產品的銷售與持續服務,如同互聯網中線上電商與線下物流體系的深度融合。

    工商業儲能是能源互聯網的服務模式,是種新的價值觀與產品觀,一方面創造新的機會,一方面對傳統電力系統帶來很大的挑戰。

    NIO Power以換電站和V2G為基礎,一方面向車主進行能源服務,一方面接受電網調度,一步步累積經驗,以期成為能源數字服務公司。

    蔚來的體系化能力根植於車,服務的數字化能力脫胎於車,但不止於車。

    當別人還在研究車,蔚來早已打通車與能源,蔚來是家車企,更是家能源公司。

    新能源車不止帶來交通大變革,也影響電力大變革。

    新能源需要新型電力系統,蔚來躬逢其盛。



Blue Sky Coming
蔚來已來

引用網址:https://home.gamer.com.tw/TrackBack.php?sn=5786479
All rights reserved. 版權所有,保留一切權利

相關創作

留言共 0 篇留言

我要留言提醒:您尚未登入,請先登入再留言

喜歡★s8049480494 可決定是否刪除您的留言,請勿發表違反站規文字。

前一篇:取消免費換電背後的商業模...

追蹤私訊切換新版閱覽

作品資料夾

you3804367大家
推理短篇《門派下的秘密》已更新 歡迎有興趣的大家觀看 感謝~看更多我要大聲說昨天21:42


face基於日前微軟官方表示 Internet Explorer 不再支援新的網路標準,可能無法使用新的應用程式來呈現網站內容,在瀏覽器支援度及網站安全性的雙重考量下,為了讓巴友們有更好的使用體驗,巴哈姆特即將於 2019年9月2日 停止支援 Internet Explorer 瀏覽器的頁面呈現和功能。
屆時建議您使用下述瀏覽器來瀏覽巴哈姆特:
。Google Chrome(推薦)
。Mozilla Firefox
。Microsoft Edge(Windows10以上的作業系統版本才可使用)

face我們了解您不想看到廣告的心情⋯ 若您願意支持巴哈姆特永續經營,請將 gamer.com.tw 加入廣告阻擋工具的白名單中,謝謝 !【教學】