隨著越來越多的低碳發電資源上線,一個圍繞插電式汽車和電網之間能量交換的新興潛在利潤豐厚的市場正在出現。
所謂的車輛到電網 (V2G) 技術正在使電動汽車 (EV) 電池能夠為電網提供輔助服務,這些服務可以補充間歇性可再生能源或在高峰時段削減需求——公用事業公司、汽車製造商和消費者都將其視為商機。
根據 Navigant Research 的一份新報告,到 2022 年,全球 V2G 頻率調節收入預計將達到 1.907 億美元。北美是電動汽車作為電網服務的最強勁初始市場機遇。
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美國國防部正在大力押注 V2G 技術,以此來減少對外國石油的依賴並削減其鉅額能源賬單。今年早些時候,國防部宣佈將投資 2000 萬美元測試 500 輛支援 V2G 的電動汽車,這是同類項目中規模最大的試點專案(Greenwire,2013 年 2 月 5 日)。
包括豐田汽車公司、通用汽車公司和寶馬集團在內的幾家大型汽車製造商也對此感興趣,他們將電網服務視為提高其生產的電動汽車價值的一種方式。
但是,雖然從技術上講,將電動汽車連線到電網並利用其能量儲存能力是可行的,但在實踐中可能並不那麼理想。
一個問題是車輛本身是移動的。雖然普通的通勤電動汽車一天中的大部分時間都處於閒置狀態,使其成為一種有吸引力的電網資源,但車輛必須始終能夠發揮其作為交通工具的主要功能。駕駛員需要有信心他們的電動汽車有足夠的電量從 A 點到達 B 點。管理每個與電網相連的車輛的獨特需求可能會造成後勤噩夢。
太平洋天然氣和電力公司 (PG&E) 的電動汽車經理 Ulric Kwan 說:“從技術上講,沒有理由不能這樣做,但有很多運營和以客戶為中心的理由會讓你不想這樣做。”
雖然從技術上講是可能的,但 V2G 通訊仍然需要克服許多技術障礙。車輛和電網之間交換的雙向通訊軟體仍需開發,利益相關者需要就一種標準的通訊方式達成一致,例如 3G 網際網路連線或透過電動汽車充電器。
現有電網上的軟體也需要更新。批發電力市場的目的是處理價值數百兆瓦的彙總負荷,而不是在周圍移動且能量容量不斷變化的小型車輛發電機。
Kwan 說:“這並不是該軟體最初設計要處理的事情。”
更現代化的電網可以歡迎電動汽車
但隨著美國電網系統的發展,新的機遇可能會出現。
“我們正在進行大量的電網現代化改造。在智慧電網技術方面投入了大量精力,升級了容易發生故障的電網,我們開始看到新一代的需求響應……並且隨著電動汽車的普及,它們也會在這個系統中發揮作用,”電力研究所的電動交通主管 Mark Duvall 上週在舊金山舉行的 GreenBiz Verge 會議的場外說道。
在很多方面,時機已經成熟。電動汽車的銷量開始達到臨界規模,僅加利福尼亞州就承諾到 2025 年在道路上投入 150 萬輛電動汽車。與此同時,可再生能源的成本正在下降,而對彈性的擔憂正在推動電網的變革。
Duvall 說:“公用事業公司正在透過提高靈活性和彈性來使電網現代化。電動汽車將進入並利用所有這些。”
電動汽車電池,特別是如果它們在車隊或社群層面聚集,可以提供靈活的儲存容量和潛在的瞬時電源。這使得電動汽車非常適合與風能和太陽能等間歇效能源資源同步。
2010 年,特拉華大學與獨立系統運營商 PJM Interconnection 合作,完成了美國第一個商業 V2G 示範。7 月,通用汽車在其位於馬里蘭州白沼的製造工廠部署了其第一個太陽能智慧電網充電系統的實際演示。
透過使用通用汽車的 OnStar 需求響應計劃,科技公司 TimberRock Energy Solutions 能夠監控太陽能充電站的輸出,並啟動、減慢或停止流向雪佛蘭 Volt 車隊的充電量,從而使電網受益。根據它們的充電狀態,這些車輛可以在高峰需求期間用於向電網出售能量。
有相應的應用程式
雖然該系統可以將儲存的太陽能輸回電網,但它無法實現車輛和電網之間的完全雙向通訊。
OnStar 電動汽車和智慧電網服務全球經理 Paul Pebbles 在 Verge 會議上說:“我認為沒有必要。”僅透過調節充電時間,電動汽車就可以模擬將能量推回電網的效果。
在選定時間減少電動汽車需求有助於公用事業公司平衡負荷。它還可以直接使消費者受益。透過在高峰時段減緩或停止充電,他們可以利用更便宜的電價。例如,福特汽車公司透過 MyFord Mobile 手機應用程式讓其電動汽車客戶能夠參與分時充電,該應用程式透過雲計算跟蹤當地公用事業公司何時切換到非高峰時段電價。
許多應用程式還可以告訴車主何時何地可以獲得可再生能源進行充電。
汽車製造商現在正在研究如何讓車主和車隊運營商透過允許公用事業公司操縱他們的電池充電來獲利。客戶可能需要看到財務回報才能參與 V2G 應用,但 Pebbles 表示,目前尚不清楚該結構會是什麼樣子。
他暗示,汽車製造商的合作將在明年推出一種供消費者參與電網服務市場的方式。他表示,部分原因是公用事業公司仍然不願意讓汽車製造商進入電力服務領域。
Pebbles 說:“問題在於公用事業公司尚未完全支援。” “他們不喜歡放棄控制權。他們不習慣允許其他人控制電網上的資產,而作為汽車製造商,我們希望確保他們不會損壞我們的汽車。”
PG&E 的 Kwan 承認,在早期階段存在挑戰。“真的,沒有人有智慧充電計劃。”
Kwan 補充說:“開闢新的領域很困難,而且要弄清楚[利益相關者]的角色和責任。”“這是一件複雜的事情。汽車工業是一個龐大的產業,它正在與公用事業產業正面碰撞,而公用事業產業也是一個龐大的產業。”
但這並不是說公用事業公司會拒絕接受 V2G 市場。PG&E 的車隊管理經理 Nina Kisch 表示,她的公用事業公司認為電力作為一種運輸燃料和電動汽車作為一種分散式能源的前景一片光明。
Kisch 說:“我們真的支援一切能夠使電網更安全、更可靠的事情,而分散式發電有辦法做到這一點。”“我們只是想確保一切都做得正確。”
經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500