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你的电车行驶在路上,电量却跑在云上组成“虚拟电厂”

08/29 11:03 作者:品驾
阅读需 8 分钟
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作者董楠

邮箱dongnan@pingwest.com

当高温、停电成为了电动车主们的续航绊脚石,为了提升用户体验,造车企业还有没有什么好办法?最近,一位续航只剩37公里,准备在就近的换电站换电的蔚来车主,遭遇了因停电换电站无法运营,导致差点在路上趴窝的问题。蔚来副总裁沈斐在微博上直接回复了这位用户:刚刚开会讨论完,我们会改善下产品,使换电站在局部停电状态下,利用电池储能给换电站自身供电,利用反向换电获得满电电池,继续提供换电服务。

图源:蔚来副总裁沈斐微博截图

 

为了停电这种小概率事件,蔚来要为用户改进换电站,这是追求用户体验的极致,还是在反向换电的操作中,寻求一种新的能源利用方式?从能源利用率的角度,特斯拉已经有了一些实践。在美国加州,特斯拉Powerwall用户可以通过将储存的电量返回电网,获得每千瓦时2美元的报酬。

Powerwall是一种锂离子电池,最常用于存储特斯拉太阳能电池板产生的能量。实际上可以使用任何电源为Powerwall充电,以在停电期间用作备用电源。据报道,8月17日,特斯拉Powerwall的用户首次被请求向电网供电,并“在最需要的时候向电网提供了高达16.5兆瓦的太阳能电力”。

当然,真正实现这些电力调度的,是背后流动着大量用户用电数据的集控平台,以此将分布在储能设备中的电量,在云上调度。如果把Powerwall换成换电站,将换电站作为一个储能设备的话,这种虚拟电厂在蔚来也是同样具有操作性的。并且,在特斯拉之前,蔚来换电站还完成了一次电网虚拟电厂的调度实践。

7月,由于合肥室外气温连续多日超过37度,电网负荷大,合肥电网通过虚拟电厂系统向合肥蔚来汽车、合肥特来电汽车充电有限公司以及多个商业综合体的能量管理系统发出响应需求。接到指令后的同一时间,合肥全市15座蔚来汽车换电站、500多个特来电电动汽车充电桩接到指令,每个站点的充电、换电功率只是稍稍降低,但累计“削峰填谷”功率达到了1630千瓦。

“虚拟电厂是一种通过能源互联网技术,把散落于不同地区、不同客户端的充电桩、空调、储能等电力负荷,光伏等新能源整合起来,实现统一、精准的智能控制和协调优化。”在虚拟电厂运营方看来,电网可以整合的能源数据,包括了整个城市或区域的各种储能设备,甚至包括写字楼及商场的空调。

当然,这对于蔚来换电站来说,需要在指定的时间参与电网调峰,在参与电网虚拟电厂的调度中,蔚来换电站本身也充当了一个小型虚拟电厂。这期间,蔚来车主可能延长了不到5分钟的充电时间,但是在整个虚拟电厂的调度下,合肥全市迅速降低2.22兆瓦负荷功率,相当于2000多户普通合肥市民的家庭用电量合计。

从蔚来换电站的能力来看,目前蔚来换电站标配13块电池,据测算,每个换电站任何时候都有600—700度电的储能能力。用户更换所需电池时,另外10—11块电池都可以向电网放电5—10分钟,随时接受电网的指令向电网放电或者提升充电功率,几乎不影响用户的正常换电服务。而实现快速调动的根本原因在于蔚来的能源云,基于用户加电大数据,蔚来能源云可以调动充换电资源与电网充分互动,在负荷谷时进行充电。

图源:蔚来App

充电桩、换电站甚至是电动车,作为不同形式的储能设备,形成了分布式能源,这些数据在云端被调度,构成一个小型虚拟电厂。相比于节能、碳中和,对于电动车主来说,最为实际的例子是,电动车主可以利用波峰波谷的电价差来赚个午饭钱。蔚来上海总部大楼停车场,有 15 个双向充电桩试点,特点是能充能放。电动车主可以晚上用0.3 元的电充好,在公司用双向充电桩,以波峰时段1.3元一度电的价格反向输出完成一次电力交易。电动车主利用不同时段电力资源的价格完成充放电,虽然不能以此获得多高的利润,但是,也在无形中为电力负荷作出了一丝贡献。

如果说对于一座城市,虚拟电厂能够将各种分布式能源整合进行聚合控制,那么对于造车企业来说,他们提供的其实是其中的一环,作为一个特殊电厂参与电网运行和电力市场的电源协调管理系统。不过相比于国外,我国目前还没有可行的虚拟电厂商业模式。这是因为与国外市场化思路不同,我国电力保供电压力比较大,不可能80%的电力放在现货市场,缺少电力现货也就缺少商业模式空间。

图源:源于网络

欧洲和美国对虚拟电厂的商业模式探索较早,上中下游设施成熟,并且可以依靠灵活的商业策略盈利。诸如文章开头提到的特斯拉Powerwall,就是建立在合作项目基础上,作为虚拟电厂商业模式中的一环,使Powerwall客户和特斯拉车主可以通过特斯拉应用程序加入项目并获取收益。我国要求电力维稳,这意味着电力价格波动也不会太大,包括蔚来在内的很多整车企业,更多的是加入政府主导的试点项目中。比如,此前华北能源监管局制定了《第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则》,允许电动车以聚合商方式参与调峰市场。蔚来参与试行,并通过蔚来积分等方式调动用户参与。

在对用户充换电的数据充分调动下削峰填谷,提供电网更大的弹性。同样是虚拟电厂的不用演绎模式,特斯拉车主可以尝试获得回报,蔚来车主则是在参与一场社会发展实践。这也许是没有可行的商业模式,车企为什么还要投入研发的根本原因。从另一个角度看,我国发展电动车的一个很大目标就是碳中和。而电动车也常常因为采用煤电不够环保而受到抨击。

而事实上,在清洁能源使用较多的川渝、西北等省份,正是清洁能源的使用大省,如何通过安全稳定的运行,来消纳更多清洁能源,提升绿电利用率,从长期来看,是一种更持续并值得长期探索的社会价值。于电动车用户而言,虽然遭遇停电,或者因自然灾害导致的短暂供电问题出现时,电动车将不会因此承受使用难题,甚至可能成为反向输出的一部分,将电力在云上循环起来。

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