V2G通俗理解1

2021-09-24 19:28:30 字數 2643 閱讀 1647

通俗地說,所謂v2g,就是車(vehicle)與電網(grid)以多種形式增強了互動,從而實現了對雙方都好的、更加歡愉的狀態。

(本文寫作語言較為隨意,以科普為主。行文中若有原則性謬誤之處,請不吝賜教。

從乙個親身經歷的小故事講起:

本人是搞電動汽車的,直到研究生階段還對電網沒有深入研究。有一次做制動回饋研究,乙個小時給電網發了幾十度的電。繳電費的時候,我對電網工作人員說,「我用你們電網的電,這個電表給我計費,現在我給電網發電,你們不給我錢,電表還給我計費,這不太科學吧?兄弟,電費給便宜點?」

雖然只是開玩笑,但說這話時我是理直氣壯的。就像殺人償命、欠債還錢一樣的道理,你給我電,我給你錢;我給你電,你給我錢 —— 這應該就是常人對電網的最樸素的認知模型了。

沒想到電網工作人員大吃一驚,「你們私自發電併入電網了???你們發電入網,還想要錢,沒向你們額外收費就不錯了!」

真是豈有此理!!!

當時我是不太懂的,後來才明白,我們私自發電併網,電網在負荷轉移層面是佔了便宜,但在負荷調節層面是吃了大虧,在旋轉備用層面是沒有幫助。而負荷轉移(load shifting)、負荷調節(regulation)、旋轉備用(spinning reverse)就是v2g的最主要的三種形式。

減少波動無非就是兩種措施:高峰時盡量少用電、甚至給電網充電(削峰),低谷時鼓勵用電(填谷),特別是那些具備儲能功能的電器。這在電網叫需求側管理(dsm, demand side managemand,與最近常說的供給側改革是兩碼事……)。需求側管理在研究領域很火,但一直很難辦,為啥呢?因為一般家庭裡都沒有儲能功能的電器啊。當然,你可能不服,你說你家有儲能電器:

而且還有很多,比如筆記本電池、智慧型手機、電動自行車,還有手機充電寶……好吧,這麼說也沒錯,不過本人想強調的重點是:電動汽車才是超大的儲能功能的電器。有多大呢?

如果乙個城市10%的汽車換成電動汽車,而且這些車都是晚上8點充電的話,有可能使峰值負荷增加20%!(如下圖所示。資料只保證大概不離譜)對電網的衝擊,意味著需要更大的發電固定資產投資,這時常也是電動汽車反對派常用的論據

這下好了,電動汽車一來,電網要癱瘓,咋辦?如果v2g的負荷轉移玩得好,從上圖的藍色區域移到黃色區域,不就好了嗎?

如果玩得再好一些,在晚上8點我不僅不用電,還給你電網充電,這樣就減少了峰值負荷,讓電網舒坦,減少了大量的發電固定資產投資,不是很好嗎?當然,這個「玩得再好一點」很困難,面臨很多難以逾越的難題,比如鋰電池壽命,比如並電入網。

如果跟不上會怎麼樣呢?頻率會波動,50.1hz或49.9hz,反正不是準確的50hz了。再嚴重點,進而就是停電,從小範圍停電到大範圍停電。並且值得提出的是,不僅發電少於需求會停電,發電多於需求也會停電,這也就是為啥電網不希望我們私自發電併網。因為現在電網只有供給側管理,這種私自的發電並網會危害負荷調節,嚴重時還會造成事故。

這個時候,電動汽車來了。尼瑪,電動汽車的鋰電池不就是乙個完美的旋轉備用機組嗎?響應時間別說1分鐘了,應該以微秒計。假如乙個城市幾十萬輛電動汽車在連入電網時,可以為電網所控制,為電網所用,那旋轉備用機組的投資不就可以省了嗎?電動汽車也很開心,旋轉備用一年也用不了一次,只需要承諾每天晚上回家插上電就能收旋轉備用租金,多好的事兒?

畫面太美,妙不可言。

總之,v2g是多種形式的,不應僅僅地侷限於「電動汽車給電網充電」。

現在的車與網,幾乎沒有互動性可言。無非是電動汽車沒電了,找電網充充電,當插頭插入了電動汽車,毫無互動,毫無快感。或者是電動汽車多了,充太快了,電網嗷嗷叫一下說你這樣不行,我再精壯,你這麼飢渴也會把我抽乾的,我要給你斷電。

而v2g,必須要互動起來——當g客滿的時候,v就先別來充;當g沒客人的時候,v再來光顧;甚至必要的時候,v可以幫g來拉客(負荷轉移)。g的客源波動大的時候,v也來當個臨時工,調節一下波動(負荷調節)。當g集體例假時,v就大義凜然地頂上(旋轉備用)。

客觀地說,負荷調節、旋轉備用都太遠了,不知道哪一天才能實踐。即便是負荷轉移,v也很難做到給g拉客(因為鋰電池的壽命問題)。v2g應該是廣義的,即使電動汽車僅做到「智慧型充電」,也是增強了v與g的互動性。即使中短期難以做到「電動汽車給電網充電」,也不能因此就否認v2g是不可能的。

哦,當然,以上均是v2g已建成的理想情況。v2g何時能建成?不知道。所以,電動汽車產業與光伏產業,還是各找各媽去自救吧。

有相關的研究嗎?

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