不論是通過太陽能發(fā)電裝置與電網(wǎng)結(jié)合的充電樁儲能應(yīng)用系統(tǒng)，還是新能源汽車與儲能技術(shù)相結(jié)合的汽車與電網(wǎng)(V2G)模式，都已成為新能源汽車與儲能結(jié)合應(yīng)用的良好實例。電動汽車與儲能結(jié)合應(yīng)用模式的出現(xiàn)，也給新能源汽車技術(shù)和儲能技術(shù)提出了更高挑戰(zhàn)。

近年來，節(jié)能環(huán)保的新能源汽車已經(jīng)成為各國交通運輸業(yè)發(fā)展的重點。業(yè)內(nèi)專家表示，新能源汽車本質(zhì)上既是一種用電負荷，也可作為一種儲能裝置。6月3日，由中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在京拉開帷幕。會議期間，主辦方特設(shè)“新能源汽車與儲能”專題，探討儲能技術(shù)與新能源汽車的結(jié)合應(yīng)用。

“隨著新能源汽車應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大，停駛狀態(tài)的新能源汽車將成為潛力巨大的儲能資源。”國務(wù)院發(fā)展研究中心研究員、中國電動汽車百人會秘書長張永偉在研討會上表示，不論是通過太陽能發(fā)電裝置與電網(wǎng)結(jié)合的充電樁儲能應(yīng)用系統(tǒng)，還是新能源汽車與儲能技術(shù)相結(jié)合的汽車與電網(wǎng)(V2G)模式，都已成為新能源汽車與儲能結(jié)合應(yīng)用的良好實例。電動汽車與儲能結(jié)合應(yīng)用模式的出現(xiàn)，也給新能源汽車技術(shù)和儲能技術(shù)提出了更高挑戰(zhàn)。

充電樁與儲能將解決充電難題?

數(shù)據(jù)顯示，今年前四個月，我國新增新能源汽車近4萬輛，但建成的充電樁僅有幾百個。業(yè)內(nèi)人士指出，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)品層面已取得了長足發(fā)展，目前產(chǎn)業(yè)的主要矛盾已經(jīng)從車輛轉(zhuǎn)移到充電樁建設(shè)，及探索有效的商業(yè)模式上。

“充電難一直是伴隨電動汽車發(fā)展的一個問題。”中國北方車輛研究所動力電池實驗室主任王子東介紹說。而影響充電樁數(shù)量的原因之一，則是在市內(nèi)建設(shè)充電站，企業(yè)需要解決電網(wǎng)的電量負荷問題。

在此情況下，充電站儲能應(yīng)用或許可以成為一種行之有效的解決方案。

“充電樁儲能應(yīng)用系統(tǒng)可以將太陽能發(fā)電裝置與電網(wǎng)相結(jié)合，在陽光充足的時候?qū)⒐夥l(fā)出的電存儲起來，在電網(wǎng)負荷不夠時，由儲能裝置對電動汽車進行充電。”華北電力大學教授劉念表示。一直以來，他都在從事光伏充電站系統(tǒng)的優(yōu)化配置研究。

“光伏充電站應(yīng)該建在商務(wù)區(qū)周圍，這樣在上班時，車主可以給停駛的電動車充電。”劉念建議。

通過計算人流量與汽車?？繒r間，劉念得出了充電站配置的最佳距離與數(shù)量。而與理論相對應(yīng)的，國內(nèi)已有部分企業(yè)在充電站儲能領(lǐng)域取得突破。如今年4月，在北京華貿(mào)中心正式投入運營的首個核心商圈光伏智能充電站，由于加入了儲能調(diào)節(jié)裝置，該站在第一期就安裝了多達100臺充電樁。

汽車可做儲能單元

電動汽車的普及，必將增大電網(wǎng)的用電負荷，加劇電網(wǎng)調(diào)峰壓力，使得電網(wǎng)運行效率降低。另外，還可能會引起供電設(shè)備過載。

V2G模式或許是解決這一問題的辦法。“電動汽車不僅是電力消費主體，閑置時還可作為綠色可再生能源為電網(wǎng)提供電力。”德國國際合作機構(gòu)能源領(lǐng)域負責人及中德合作電動汽車項目主任金彩兒介紹說。

閑置狀態(tài)的電動汽車作為可移動的分布式儲能單元，可實現(xiàn)電動汽車的多余電量與電網(wǎng)之間的雙向互動和交換。“這樣在滿足電動汽車用戶行駛需求的前提下，可將剩余可控電能回饋到電網(wǎng)，用于電網(wǎng)的負荷調(diào)節(jié)、備用電源及家庭能源供給等，為系統(tǒng)提供輔助服務(wù)，提高電網(wǎng)運行的可靠性。”金彩兒說。

據(jù)了解，一天當中，超過一半以上的電動車輛都可以參加V2G服務(wù)，尤其是私家電動車，一天當中只有4%～5%的時間是行駛狀態(tài)，也即95%的時間可以參加V2G服務(wù)。

隨著以風能、光伏為代表的分布式電源的發(fā)展，由于風能和光伏的間歇性特征，使發(fā)電輸出功率具有較大波動性，可利用電動汽車充電站的V2G功能，使其作為備用容量對分布式電源接入所產(chǎn)生的不平穩(wěn)進行補充。

補充不穩(wěn)定電源的作用究竟有多大?大眾與德國聯(lián)邦政府正在進行一項測試，研究電動車是否能夠充當智能電網(wǎng)的儲能工具。金彩兒介紹，該測試要求通過平衡電網(wǎng)供需證實電動車是否能夠獲得報酬，“如果報酬可觀，那將對電動車昂貴的電池成本起到很好的調(diào)節(jié)作用”。

技術(shù)難題待解

在這個新能源汽車發(fā)展的歷史機遇期，了解其發(fā)展前景后如何克服具體障礙，實現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先和環(huán)境、社會效益最大化，是我國新能源汽車行業(yè)面臨的最大問題。

“與新能源汽車上升至國家戰(zhàn)略不同，儲能一直不被認為是一項產(chǎn)業(yè)。”張永偉談到儲能行業(yè)的尷尬時說，“很多人認為儲能只是一項技術(shù)，沒有獨立的投入產(chǎn)出而不能算作獨立產(chǎn)業(yè)，這也在很大程度上制約了儲能商業(yè)模式的突破。”

“從電動汽車重要的技術(shù)來看，是以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先還是以解決環(huán)境為首要目標?這是一個矛盾。”張永偉認為，如果用國外先進技術(shù)可實現(xiàn)汽車電動化，也同樣能夠達到環(huán)境目標，但是產(chǎn)業(yè)目標就要被放棄，“這是很重要的戰(zhàn)略糾結(jié)”。

張永偉分析，在新能源汽車電池的關(guān)鍵技術(shù)方面，我國已經(jīng)落在了后面。充電樁儲能應(yīng)用系統(tǒng)的建立仍處在試點階段，離大規(guī)模布署還有很大差距。而如何把分散的電動汽車的動力電池資源匯聚整合，開發(fā)成為可用于電力系統(tǒng)統(tǒng)籌調(diào)度的儲能資源，我國仍需借鑒國外先進經(jīng)驗。

車輛與電網(wǎng)間通信技術(shù)，快速響應(yīng)電池技術(shù)等是V2G發(fā)展的關(guān)鍵因素，除此之外，電網(wǎng)是否接納、充電口通訊標準制定以及開發(fā)何種商業(yè)模式等也需要考慮。“在電動車充放電技術(shù)上，德國也面臨很多問題，比如當汽車放電之后，如何實現(xiàn)汽車的快速啟動。”金彩兒說。

“這項先進的未來電網(wǎng)技術(shù)要獲得技術(shù)突破并得到推廣，還要大力依賴動力電池技術(shù)的發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設(shè)。”王子東指出。