Với sự tăng trưởng nhanh chóng của thị trường phương tiện năng lượng mới của Trung Quốc, việc ứng dụng công nghệ Xe nối lưới (V2G) ngày càng trở nên quan trọng đối với việc xây dựng chiến lược năng lượng quốc gia và lưới điện thông minh. Công nghệ V2G biến xe điện thành bộ lưu trữ năng lượng di động và sử dụng cọc sạc hai chiều để thực hiện truyền tải điện từ xe lên lưới điện. Thông qua công nghệ này, xe điện có thể cung cấp điện cho lưới điện trong thời gian phụ tải cao và sạc trong thời gian phụ tải thấp, giúp cân bằng tải trên lưới điện.
Vào ngày 4 tháng 1 năm 2024, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia và các cơ quan khác đã ban hành tài liệu chính sách trong nước đầu tiên nhắm mục tiêu cụ thể đến công nghệ V2G – “Ý kiến Thực hiện về Tăng cường Tích hợp và Tương tác giữa Phương tiện Năng lượng Mới và Lưới điện”. Dựa trên “Ý kiến chỉ đạo về việc tiếp tục xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng sạc chất lượng cao” do Tổng Văn phòng Hội đồng Nhà nước ban hành, các ý kiến thực hiện không chỉ làm rõ định nghĩa về công nghệ tương tác mạng xe mà còn đưa ra các mục tiêu và kế hoạch cụ thể. chiến lược và lên kế hoạch sử dụng chúng ở Đồng bằng sông Dương Tử, Đồng bằng sông Châu Giang, Bắc Kinh-Thiên Tân-Hà Bắc-Sơn Đông, Tứ Xuyên và Trùng Khánh và các khu vực khác có điều kiện trưởng thành để thiết lập các dự án trình diễn.
Thông tin trước đó cho thấy cả nước chỉ có khoảng 1.000 cọc sạc có chức năng V2G, trong khi hiện cả nước có 3,98 triệu cọc sạc, chỉ chiếm 0,025% tổng số cọc sạc hiện có. Ngoài ra, công nghệ V2G để tương tác giữa xe và mạng cũng tương đối trưởng thành, việc ứng dụng và nghiên cứu công nghệ này không phải là hiếm trên phạm vi quốc tế. Kết quả là, có rất nhiều cơ hội để cải thiện mức độ phổ biến của công nghệ V2G ở các thành phố.
Với tư cách là thí điểm thành phố carbon thấp cấp quốc gia, Bắc Kinh đang thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tái tạo. Cơ sở hạ tầng sạc và phương tiện sử dụng năng lượng mới khổng lồ của thành phố đã đặt nền móng cho việc ứng dụng công nghệ V2G. Tính đến cuối năm 2022, thành phố đã xây dựng hơn 280.000 cọc sạc và 292 trạm đổi pin.
Tuy nhiên, trong quá trình quảng bá và triển khai, công nghệ V2G cũng phải đối mặt với hàng loạt thách thức, chủ yếu liên quan đến tính khả thi trong vận hành thực tế và việc xây dựng cơ sở hạ tầng tương ứng. Lấy Bắc Kinh làm mẫu, các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Giấy gần đây đã thực hiện một cuộc khảo sát về các ngành liên quan đến năng lượng đô thị, điện và trạm sạc.
Cọc sạc hai chiều đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu cao
Các nhà nghiên cứu biết được rằng nếu công nghệ V2G được phổ biến trong môi trường đô thị, nó có thể giải quyết một cách hiệu quả vấn đề “khó tìm cọc sạc” hiện nay ở các thành phố. Trung Quốc vẫn đang trong giai đoạn đầu áp dụng công nghệ V2G. Như người phụ trách một nhà máy điện đã chỉ ra, về mặt lý thuyết, công nghệ V2G tương tự như việc cho phép điện thoại di động sạc pin dự phòng, nhưng ứng dụng thực tế của nó đòi hỏi phải quản lý pin và tương tác với lưới điện tiên tiến hơn.
Các nhà nghiên cứu đã điều tra các công ty sản xuất cọc sạc ở Bắc Kinh và được biết rằng hiện nay, hầu hết các cọc sạc ở Bắc Kinh đều là cọc sạc một chiều chỉ có thể sạc cho xe cộ. Để thúc đẩy các cọc sạc hai chiều có chức năng V2G, chúng tôi hiện phải đối mặt với một số thách thức thực tế:
Đầu tiên, các thành phố hạng nhất, như Bắc Kinh, đang phải đối mặt với tình trạng thiếu đất. Xây dựng các trạm sạc có chức năng V2G dù là thuê hay mua đất đều đòi hỏi phải đầu tư lâu dài và chi phí cao. Hơn nữa, thật khó để tìm thêm đất trống.
Thứ hai, sẽ mất thời gian để chuyển đổi các cọc sạc hiện có. Chi phí đầu tư xây dựng các trạm sạc tương đối cao, bao gồm chi phí thiết bị, mặt bằng thuê và hệ thống dây điện để đấu nối vào lưới điện. Những khoản đầu tư này thường mất ít nhất 2-3 năm để thu hồi vốn. Nếu trang bị thêm dựa trên các cột sạc hiện có, các công ty có thể thiếu động lực đầy đủ trước khi chi phí được thu hồi.
Trước đó, các phương tiện truyền thông đưa tin hiện nay, việc phổ biến công nghệ V2G ở các thành phố sẽ phải đối mặt với hai thách thức lớn: Thứ nhất là chi phí xây dựng ban đầu cao. Thứ hai, nếu nguồn điện của xe điện kết nối với lưới không ổn định có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của lưới điện.
Triển vọng công nghệ rất lạc quan và có tiềm năng lớn trong dài hạn.
Việc ứng dụng công nghệ V2G có ý nghĩa gì với chủ xe? Các nghiên cứu liên quan cho thấy hiệu suất sử dụng năng lượng của xe điện nhỏ là khoảng 6km/kWh (tức là 1 kilowatt giờ điện có thể chạy được 6 km). Dung lượng pin của xe điện nhỏ thường là 60-80kWh (60-80 kilowatt giờ điện), và một chiếc ô tô điện có thể sạc được khoảng 80 kilowatt giờ điện. Tuy nhiên, năng lượng tiêu thụ của xe còn bao gồm điều hòa không khí,… So với trạng thái lý tưởng, quãng đường lái xe sẽ giảm đi.
Người phụ trách hãng cọc sạc nói trên lạc quan về công nghệ V2G. Ông chỉ ra rằng một phương tiện sử dụng năng lượng mới có thể lưu trữ 80 kilowatt giờ điện khi được sạc đầy và có thể cung cấp 50 kilowatt giờ điện cho lưới điện mỗi lần. Tính toán dựa trên giá điện sạc mà các nhà nghiên cứu thấy ở bãi đậu xe ngầm của một trung tâm mua sắm ở Đường vành đai 4 phía Đông, Bắc Kinh, giá sạc trong giờ thấp điểm là 1,1 nhân dân tệ/kWh (giá sạc thấp hơn ở vùng ngoại ô) và giá sạc vào giờ cao điểm là 2,1 nhân dân tệ/kWh. Giả sử chủ ô tô sạc điện vào giờ thấp điểm hàng ngày và cung cấp điện cho lưới điện vào giờ cao điểm, dựa trên giá hiện hành, chủ ô tô có thể kiếm được ít nhất 50 nhân dân tệ mỗi ngày. “Với khả năng điều chỉnh giá từ lưới điện, chẳng hạn như việc thực hiện giá thị trường trong giờ cao điểm, doanh thu từ các phương tiện cung cấp điện cho các trạm sạc có thể tăng thêm”.
Người phụ trách nhà máy điện nói trên chỉ ra rằng, thông qua công nghệ V2G, chi phí hao pin phải được tính đến khi xe điện đưa điện lên lưới. Các báo cáo liên quan chỉ ra rằng chi phí của pin 60kWh là khoảng 7.680 USD (tương đương khoảng 55.000 RMB).
Đối với các công ty sản xuất cọc sạc, khi số lượng phương tiện sử dụng năng lượng mới tiếp tục tăng, nhu cầu thị trường về công nghệ V2G cũng sẽ tăng lên. Khi xe điện truyền tải điện lên lưới thông qua các cọc sạc, các công ty sản xuất cọc sạc có thể tính một “phí dịch vụ nền tảng” nhất định. Ngoài ra, tại nhiều thành phố ở Trung Quốc, các công ty đầu tư và vận hành các trạm sạc và chính phủ sẽ cung cấp các khoản trợ cấp tương ứng.
Các thành phố trong nước đang dần đẩy mạnh ứng dụng V2G. Vào tháng 7 năm 2023, trạm trình diễn sạc V2G đầu tiên của Thành phố Chu Sơn đã chính thức được đưa vào sử dụng và đơn hàng giao dịch tại công viên đầu tiên ở tỉnh Chiết Giang đã được hoàn tất thành công. Vào ngày 9 tháng 1 năm 2024, NIO thông báo lô 10 trạm sạc V2G đầu tiên tại Thượng Hải đã chính thức được đưa vào hoạt động.
Cui Dongshu, tổng thư ký Hiệp hội chung thông tin thị trường ô tô chở khách quốc gia, lạc quan về tiềm năng của công nghệ V2G. Ông nói với các nhà nghiên cứu rằng với sự tiến bộ của công nghệ pin điện, tuổi thọ của pin có thể tăng lên 3.000 lần hoặc cao hơn, tương đương với khoảng 10 năm sử dụng. Điều này cực kỳ quan trọng đối với các tình huống ứng dụng trong đó xe điện thường xuyên được sạc và xả.
Các nhà nghiên cứu ở nước ngoài cũng có những phát hiện tương tự. ACT của Australia gần đây đã hoàn thành dự án nghiên cứu công nghệ V2G kéo dài hai năm có tên “Hiện thực hóa phương tiện chạy điện thành dịch vụ lưới điện (REVS)”. Nó cho thấy với sự phát triển trên quy mô lớn của công nghệ, chi phí sạc V2G dự kiến sẽ giảm đáng kể. Điều này có nghĩa là về lâu dài, khi chi phí của các thiết bị sạc giảm xuống thì giá xe điện cũng sẽ giảm, từ đó giảm chi phí sử dụng lâu dài. Những phát hiện này cũng có thể đặc biệt có lợi cho việc cân bằng đầu vào năng lượng tái tạo vào lưới điện trong thời kỳ cao điểm.
Nó cần sự hợp tác của lưới điện và một giải pháp định hướng thị trường.
Ở cấp độ kỹ thuật, quá trình xe điện đưa trở lại lưới điện sẽ làm tăng độ phức tạp của hoạt động tổng thể.
Xi Guofu, Giám đốc Phòng Phát triển Công nghiệp của Tập đoàn Lưới điện Nhà nước Trung Quốc, từng nói rằng việc sạc các phương tiện sử dụng năng lượng mới liên quan đến “tải cao và điện năng thấp”. Hầu hết các chủ sở hữu phương tiện sử dụng năng lượng mới đều quen với việc sạc từ 19:00 đến 23:00, trùng với thời điểm phụ tải điện dân dụng cao điểm. Cao tới 85%, tăng cường tải điện cao điểm và mang lại tác động lớn hơn cho mạng lưới phân phối.
Ở góc độ thực tế, khi xe điện đưa năng lượng điện trở lại lưới điện, cần có máy biến áp để điều chỉnh điện áp nhằm đảm bảo khả năng tương thích với lưới điện. Điều này có nghĩa là quá trình phóng điện của xe điện cần phải phù hợp với công nghệ máy biến áp của lưới điện. Cụ thể, việc truyền tải điện từ cột sạc đến xe điện bao gồm việc truyền năng lượng điện từ điện áp cao hơn đến điện áp thấp hơn, trong khi việc truyền tải điện năng từ xe điện đến cột sạc (và từ đó đến lưới điện) yêu cầu tăng từ một điện áp thấp hơn đến điện áp cao hơn. Về mặt công nghệ, nó phức tạp hơn, liên quan đến việc chuyển đổi điện áp và đảm bảo sự ổn định của năng lượng điện cũng như tuân thủ các tiêu chuẩn lưới điện.
Người phụ trách nhà máy điện nói trên chỉ ra rằng lưới điện cần tiến hành quản lý năng lượng chính xác cho quá trình sạc và xả của nhiều phương tiện điện, đây không chỉ là thách thức về mặt kỹ thuật mà còn liên quan đến việc điều chỉnh chiến lược vận hành lưới điện. .
Ông cho biết: “Ví dụ, ở một số nơi, dây lưới điện hiện tại không đủ dày để hỗ trợ một số lượng lớn cọc sạc. Điều này tương đương với hệ thống đường ống nước. Đường ống chính không thể cung cấp đủ nước cho tất cả các đường ống nhánh và cần phải nối lại đường ống. Điều này đòi hỏi rất nhiều tua lại. Chi phí xây dựng cao.” Ngay cả khi các cọc sạc được lắp đặt ở đâu đó, chúng có thể không hoạt động bình thường do vấn đề về công suất lưới.
Công tác thích ứng tương ứng cần được đẩy mạnh. Ví dụ, công suất của các cọc sạc sạc chậm thường là 7 kilowatt (7KW), trong khi tổng công suất của các thiết bị gia dụng trong một hộ gia đình trung bình là khoảng 3 kilowatt (3KW). Nếu nối một hoặc hai cọc sạc thì phụ tải có thể được nạp đầy, thậm chí nếu sử dụng điện vào giờ thấp điểm thì lưới điện có thể được ổn định hơn. Tuy nhiên, nếu kết nối nhiều cọc sạc và sử dụng điện vào giờ cao điểm thì khả năng phụ tải của lưới điện có thể bị vượt quá.
Người phụ trách nhà máy điện nói trên cho biết, trong triển vọng năng lượng phân tán, thị trường điện có thể được khai thác để giải quyết vấn đề thúc đẩy việc sạc và xả các phương tiện sử dụng năng lượng mới vào lưới điện trong tương lai. Hiện nay, năng lượng điện được các công ty phát điện bán cho các công ty lưới điện, sau đó phân phối đến người dùng và doanh nghiệp. Lưu thông đa cấp làm tăng chi phí cung cấp điện tổng thể. Nếu người dùng và doanh nghiệp có thể mua điện trực tiếp từ các công ty phát điện sẽ đơn giản hóa chuỗi cung ứng điện. “Mua trực tiếp có thể giảm bớt các liên kết trung gian, từ đó giảm chi phí vận hành điện. Nó cũng có thể thúc đẩy các công ty thu phí tham gia tích cực hơn vào việc cung cấp điện và điều tiết lưới điện, điều này có ý nghĩa lớn đối với hoạt động hiệu quả của thị trường điện và thúc đẩy công nghệ kết nối lưới xe. “
Qin Jianze, giám đốc Trung tâm Dịch vụ Năng lượng (Trung tâm Kiểm soát Tải) của State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., đề xuất rằng bằng cách tận dụng các chức năng và lợi thế của nền tảng Internet of Vehicles, các cọc sạc tài sản xã hội có thể được kết nối vào nền tảng Internet of Vehicles để đơn giản hóa hoạt động của các nhà khai thác xã hội. Xây dựng ngưỡng, giảm chi phí đầu tư, đạt được sự hợp tác cùng có lợi với nền tảng Internet phương tiện và xây dựng hệ sinh thái công nghiệp bền vững.
Susie
Công ty TNHH Khoa học & Công nghệ Xanh Tứ Xuyên
0086 19302815938
Thời gian đăng: Feb-10-2024
