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新能源汽车上路需储能助力

2015-06-09 15:01未知 编辑:admin 点击: 次 快照地址:查看

 不论是通过太阳能发电装置与电网结合的充电桩储能应用系统,还是新能源汽车与储能技术相结合的汽车与电网(v2g)模式,都已成为新能源汽车与储能结合应用的良好实例。电动汽车与储能结合应用模式的出现,也给新能源汽车技术和储能技术提出了更高挑战。 
 
  近年来,节能环保的新能源汽车已经成为各国交通运输业发展的重点。业内专家表示,新能源汽车本质上既是一种用电负荷,也可作为一种储能装置。6月3日,由中关村储能产业技术联盟与杜塞尔多夫展览(上海)有限公司共同主办的“储能国际峰会2015”在京拉开帷幕。会议期间,主办方特设“新能源汽车与储能”专题,探讨储能技术与新能源汽车的结合应用。

  “随着新能源汽车应用规模的不断扩大,停驶状态的新能源汽车将成为潜力巨大的储能资源。”国务院发展研究中心研究院、中国电动汽车百人会秘书长张永伟在研讨会上表示,不论是通过太阳能发电装置与电网结合的充电桩储能应用系统,还是新能源汽车与储能技术相结合的汽车与电网(v2g)模式,都已成为新能源汽车与储能结合应用的良好实例。电动汽车与储能结合应用模式的出现,也给新能源汽车技术和储能技术提出了更高挑战。

  充电桩与储能将解决充电难题?

  数据显示,今年前四个月,我国新增新能源汽车近4万辆,但建成的充电桩仅有几百个。业内人士指出,我国新能源汽车产业在产品层面已取得了长足发展,目前产业的主要矛盾已经从车辆转移到充电桩建设,及探索有效的商业模式上。

  “充电难一直是伴随电动汽车发展的一个问题。”中国北方车辆研究所动力电池实验室主任王子东介绍说。而影响充电桩数量的原因之一,则是在市内建设充电站,企业需要解决电网的电量负荷问题。

  在此情况下,充电站储能应用或许可以成为一种行之有效的解决方案。

  “充电桩储能应用系统可以将太阳能发电装置与电网相结合,在阳光充足的时候将光伏发出的电存储起来,在电网负荷不够时,由储能装置对电动汽车进行充电。”华北电力大学教授刘念表示。一直以来,他都在从事光伏充电站系统的优化配置研究。

  “光伏充电站应该建在商务区周围,这样在上班时,车主可以给停驶的电动车充电。”刘念建议。

  通过计算人流量与汽车停靠时间,刘念得出了充电站配置的最佳距离与数量。而与理论相对应的,国内已有部分企业在充电站储能领域取得突破。如今年4月,在北京华贸中心正式投入运营的首个核心商圈光伏智能充电站,由于加入了储能调节装置,该站在第一期就安装了多达100台充电桩。

  汽车可做储能单元

  电动汽车的普及,必将增大电网的用电负荷,加剧电网调峰压力,使得电网运行效率降低。另外,还可能会引起供电设备过载。

  v2g模式或许是解决这一问题的办法。“电动汽车不仅是电力消费主体,闲置时还可作为绿色可再生能源为电网提供电力。”德国国际合作机构能源领域负责人及中德合作电动汽车项目主任金彩儿介绍说。

  闲置状态的电动汽车作为可移动的分布式储能单元,可实现电动汽车的多余电量与电网之间的双向互动和交换。“这样在满足电动汽车用户行驶需求的前提下,可将剩余可控电能回馈到电网,用于电网的负荷调节、备用电源及家庭能源供给等,为系统提供辅助服务,提高电网运行的可靠性。”金彩儿说。

  据了解,一天当中,超过一半以上的电动车辆都可以参加v2g服务,尤其是私家电动车,一天当中只有4%~5%的时间是行驶状态,也即95%的时间可以参加v2g服务。 
随着以风能、光伏为代表的分布式电源的发展,由于风能和光伏的间歇性特征,使发电输出功率具有较大波动性,可利用电动汽车充电站的v2g功能,使其作为备用容量对分布式电源接入所产生的不平稳进行补充。

  补充不稳定电源的作用究竟有多大?大众与德国联邦政府正在进行一项测试,研究电动车是否能够充当智能电网的储能工具。金彩儿介绍,该测试要求通过平衡电网供需证实电动车是否能够获得报酬,“如果报酬可观,那将对电动车昂贵的电池成本起到很好的调节作用”。

  技术难题待解

    在这个新能源汽车发展的历史机遇期,了解其发展前景后如何克服具体障碍,实现技术领先和环境、社会效益最大化,是我国新能源汽车行业面临的最大问题。

  “与新能源汽车上升至国家战略不同,储能一直不被认为是一项产业。”张永伟谈到储能行业的尴尬时说,“很多人认为储能只是一项技术,没有独立的投入产出而不能算作独立产业,这也在很大程度上制约了储能商业模式的突破。”

  “从电动汽车重要的技术来看,是以实现产业领先还是以解决环境为首要目标?这是一个矛盾。”张永伟认为,如果用国外先进技术可实现汽车电动化,也同样能够达到环境目标,但是产业目标就要被放弃,“这是很重要的战略纠结”。

  张永伟分析,在新能源汽车电池的关键技术方面,我国已经落在了后面。充电桩储能应用系统的建立仍处在试点阶段,离大规模布署还有很大差距。而如何把分散的电动汽车的动力电池资源汇聚整合,开发成为可用于电力系统统筹调度的储能资源,我国仍需借鉴国外先进经验。
 
  车辆与电网间通信技术,快速响应电池技术等是v2g发展的关键因素,除此之外,电网是否接纳、充电口通讯标准制定以及开发何种商业模式等也需要考虑。“在电动车充放电技术上,德国也面临很多问题,比如当汽车放电之后,如何实现汽车的快速启动。”金彩儿说。

  “这项先进的未来电网技术要获得技术突破并得到推广,还要大力依赖动力电池技术的发展和智能电网的建设。”王子东指出。