中國儲能網訊：近年來，我國新能源汽車滲透率逐年上漲。據公安部統計，截至2023年底，我國新能源汽車保有量達到2041萬輛，占汽車總量的6.07%，比上一年增長了約三分之一，未來規(guī)模還將持續(xù)擴大。中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高預計，2040年左右我國新能源汽車保有量將達到3億到4億輛，成為10萬億規(guī)模的大產業(yè)。隨著新能源汽車的規(guī)?；l(fā)展，政府高度重視新能源汽車與電網的互動調節(jié)潛力。
2023年6月，國家發(fā)改委印發(fā)了《國務院辦公廳關于進一步構建高質量充電基礎設施體系的指導意見》（國辦發(fā)〔2023〕19號，以下簡稱為《指導意見》），提出要充分發(fā)揮新能源汽車在電化學儲能體系中的重要作用，加強電動汽車與電網的能量互動，提高電網調峰調頻、安全應急等響應能力，推動車網互動的試點示范。
在《指導意見》的基礎上，國家發(fā)改委、國家能源局、工業(yè)和信息化部以及市場監(jiān)管總局在去年年底發(fā)布了《加強新能源汽車與電網融合的實施意見》（以下簡稱為《實施意見》），是對車網互動提出頂層設計的首個文件，包括有序充電和雙向充放電（V2G）等?！秾嵤┮庖姟诽岢隽宋覈嚲W互動的總體要求、重點任務和保障措施，明確了到2025年和2030年的車網互動的階段性目標，首次提出力爭在2025年底前建設5個以上示范城市和50個雙向充放電示范項目的目標，有效發(fā)揮動力電池作為可控負荷或移動儲能的靈活性調節(jié)能力，為新型電力系統高效經濟運行提供重要支撐。
《實施意見》從技術創(chuàng)新、標準支撐、機制引導、試點示范、設施升級、電網保障進行了系統部署。本文對各項重點任務的解讀如下。
推進核心技術攻關
目前國內大部分車主對V2G的了解較少，存在一定顧慮，主要擔心V2G會縮短動力電池的壽命。目前新能源汽車常用的三元鋰電池充放電循環(huán)壽命普遍達到2000—3000次，而大部分私家車用戶出行所需的電池循環(huán)壽命僅需500—600次左右，現有動力電池已具備一定的V2G應用潛力。寧德時代首席科學家吳凱在2023年世界動力電池大會上提出，現有電池技術在提高壽命方面有很大潛力，在不增加電池成本的情況下，電池循環(huán)壽命可以從現階段的2000—3000次提高到8000次以上。但是由于V2G應用缺乏必要的價格機制以及商業(yè)應用的穩(wěn)定預期，車企和動力電池企業(yè)在提升動力電池循環(huán)壽命方面缺乏足夠動力，長壽命車載動力電池產品開發(fā)投入較少。
《實施意見》指出，在不提高成本的前提下，提升動力電池循環(huán)壽命至3000次以上，以滿足V2G規(guī)?；瘧谩＿@是國家層面的政策首次從V2G的場景需求出發(fā)，對動力電池提出了明確的壽命指標和成本要求。這一指標的提出，為車企和電池企業(yè)提供了更為明確的政策導向，關于V2G后續(xù)的相關政策、標準和試點工作的部署也為企業(yè)提供了更為明確的產業(yè)化預期，將有利于引導相關企業(yè)加大長循環(huán)壽命動力電池的開發(fā)投入，通過產品性能的提升從根本上解決消費者對于電池壽命的顧慮。
就目前充電設施的能效而言，電動汽車充放電一次可能要損失約15%的電量?？紤]到V2G過程中的損耗問題，《實施意見》提出，研制高可靠、高靈活、低能耗的V2G設備。通過提高充放電設施的能效，可以有效降低V2G損耗。此外，V2G為第三代寬禁帶功率半導體的商業(yè)化應用提供了重要的適配場景，即在充電設施上采用第三代半導體以提升充放電效率，將有助于推動我國半導體產業(yè)的加速發(fā)展。
推進標準體系建設
目前我國尚缺乏覆蓋充換電設施、電動汽車、電網基礎設施等“車－樁－網”關鍵環(huán)節(jié)車網互動標準體系，這是推進規(guī)模化車網互動的重要障礙。舉例來說，現有車一樁通訊協議不能有效支持V2G的規(guī)?；瘧?，交流充電接口不具備數字化通信能力，這些都阻礙了車網互動的規(guī)?；瘧?。
《實施意見》明確提出要優(yōu)先推進智能有序充電的發(fā)展，在2025年前完成V2G關鍵技術標準的制修訂。這是我國首次明確標準體系的出臺時間節(jié)點。《實施意見》還對車輛生產準入和充電樁生產、報裝、驗收等提出了明確要求，同時對各標委會做好標準體系建設和國際化的保障服務做出了規(guī)定，以推動標準的實施落地。
《實施意見》的出臺將加速技術標準體系的建設和完善，并和產品準入以及充電設施報裝驗收環(huán)節(jié)管理進行有效銜接，推動行業(yè)凝聚力量，形成整體的協同效應，對整個產業(yè)鏈的健康發(fā)展有著積極的推動作用，也會激發(fā)相關產業(yè)的規(guī)模持續(xù)擴大。未來隨著標準體系逐步完善，將為車網互動規(guī)?；瘧玫於ㄖ匾A。
加快電價與市場機制的創(chuàng)新
電價與市場機制的缺失是制約電動汽車發(fā)揮電力海綿作用的關鍵原因，也是消費者缺乏參與車網互動意愿的重要因素。比如，我國居民充電電價以往大多采用固定電價。據統計，截至2022年底，全國僅有8個省市出臺了居民充電峰谷分時電價。盡管近一年來各地加快了居民峰谷分時電價的出臺步伐，目前已有25個省市出臺居民充電峰谷電價，但仍未覆蓋全國所有省市，部分省市的居民充電峰谷電價在時段和價差設置上仍較為粗放，有待進一步完善。
調研顯示，在部分執(zhí)行居民充電峰谷電價的地區(qū)，私人充電樁的低谷時段充電電量占比達到70%以上，驗證了分時電價對居民充電負荷的錯峰引導效果。
《實施意見》明確了2025年底前居民充電分時電價的全面應用，并鼓勵各地制定獨立于普通居民電價的居民充電分時電價。這一建議將加快未出臺省市的峰谷分時電價出臺，以及已出臺省市的峰谷時段和電價價差的優(yōu)化，進一步激發(fā)居民充電負荷的靈活調節(jié)潛力。
目前V2G放電價格缺失，難以給用戶帶來實際收益，這是現階段用戶關注和了解程度低、缺乏成熟的V2G車輛和充電設施的根本原因。為此，《實施意見》提出研究放電價格機制，以及驗證V2G資源的等效儲能潛力，這將調動用戶參與放電的積極性，有力推動V2G技術發(fā)展。
從市場機制來看，電動汽車參與需求響應、調峰輔助服務等市場機制尚不健全。大部分需求響應機制還停留在電網緊急缺口保供的響應上，并未考慮新能源消納和頂峰經濟響應情況，響應頻次較低，啟動條件較單一。輔助服務以調峰輔助服務為主，交易品種較單一。
全國多個地區(qū)試點驗證了聚合電動汽車資源參與需求側響應、輔助服務、綠電交易的可行性，可為電力系統調節(jié)提供新的靈活性資源。在適當的市場機制和良好的商業(yè)模式推動下，引導大部分電動汽車車主在低谷時段甚至是新能源大發(fā)時段充電。引導新能源車充新能源電，可以將新能源車變成電網有效地靈活性調節(jié)資源。
《實施意見》提出，建立健全車網互動資源聚合參與需求側管理以及市場交易機制，優(yōu)化完善輔助服務機制。在需求響應方面，《實施意見》為各地創(chuàng)新車網互動配套需求響應機制和品種提供了政策指引。在支撐電力保供基礎上，進一步通過需求響應機制創(chuàng)新，發(fā)揮車網互動資源在促進綠電消納、降低供需緊張時段供電成本方面的作用，提升需求響應參與規(guī)模和頻次。在輔助服務方面，《實施意見》提出要優(yōu)化完善輔助服務機制，豐富交易品種，擴大參與范圍，為下一步車網互動資源參與調峰、調頻、備用、爬坡等輔助服務市場提供了政策指導。此外，《實施意見》鼓勵探索車網互動聚合參與電力現貨、綠證、碳交易的可行路徑，為各地結合電力市場和碳市場建設，探索相關市場機制提供政策依據。
推動V2G示范，加速商業(yè)化進程
為充分釋放電動汽車的移動儲能價值，下一步應加快形成相對成熟的V2G商業(yè)模式。
在建設層面，未來V2G要跟園區(qū)、樓宇建筑和家庭住宅三大典型場景有效結合?！秾嵤┮庖姟诽岢觯e極探索新能源汽車與園區(qū)、樓宇建筑、家庭住宅等場景高效融合的V2G應用模式，這一舉措為這三大場景提供更加經濟高效靈活的能源管理解決方案，也有助于推動新能源汽車的普及和應用，促進綠色出行，為建設清潔低碳的能源體系貢獻重要力量。
在應用領域層面，《實施意見》提出了優(yōu)先打造一批公共領域車輛的V2G示范項目，主要是考慮到公共領域以車隊為主，尤其是政府機關和國有企事業(yè)單位車輛易于統一組織并開展示范，且普遍采用車到建筑物（Vehicle to Building, V2B）模式應用，可通過一般工商業(yè)峰谷電價套利，因此更易于優(yōu)先推動?！秾嵤┮庖姟吠瑫r提出，鼓勵電網企業(yè)聯合充電企業(yè)、整車企業(yè)等共同開展居住社區(qū)V2G試點，因為居民社區(qū)場景是未來用戶使用便捷性最好和最有利于開展統一標準化建設的場景，對于V2G技術規(guī)模應用和產業(yè)化更具有牽引作用。
在商業(yè)運營層面，隨著商業(yè)模式的擴大，V2G將給電動汽車車主和電網等帶來可觀效益。根據清華四川能源互聯網研究院電動交通與車網互動團隊的測算，未來普通純電動私家車用戶通過V2G參與電網互動的全周期收益有望達到數萬元，2035年前可累計為電力系統提供超過1.5億kW/6億kWh的移動儲能調節(jié)能力，節(jié)約全社會電力投資約1萬億元。但目前在V2G的業(yè)務流程與管理、結算和價值傳遞機制以及V2G電池質保體系上仍處于空白階段，不利于V2G示范的高效運轉，限制了V2G試點示范的大規(guī)模推廣應用?！秾嵤┮庖姟返某雠_明確了對V2G商業(yè)模式的探索，業(yè)務流程與管理機制的完善，電池質保體系的健全，消費者權益保護等舉措，這些將形成一批可復制、可推廣的典型模式和經驗，為V2G示范項目提供更加穩(wěn)定和可持續(xù)的運行環(huán)境，促進V2G技術的廣泛應用。
在實施保障層面，由于開展試點示范涉及主體多，需要依靠地方政府、電網企業(yè)、國家能源局、車企、電池企業(yè)等多方力量協同合作。比如，V2G樁的售價高昂是限制V2G發(fā)展的一大痛點。調研顯示，一個低功率直流V2G樁售價可高達萬元以上。高設備成本可能導致運營商和用戶無利可圖，參與動力不足。有必要對智能充電設施提供一定的資金支持，調動企業(yè)的積極性。
《實施意見》提出，推動將智能充放電設施建設和改造納入充電基礎設施建設支持政策范疇，對V2G試點示范項目加大資金支持。這一舉措可以提高運營商的盈利能力，增加其參與動力，進而推動V2G試點示范項目的積極發(fā)展。
提升充電設施智能化水平
智能化水平不足是制約車網互動應用的關鍵要素。目前現有私人充電樁尚不具備智能有序充電功能，充換電場站與配電網之間缺乏有效的互動機制，無法為電動汽車的智能互動提供基礎設施保障。
配電網接入能力受限是目前大規(guī)模充換電設施建設面臨的關鍵挑戰(zhàn)。盡管居民個人充電樁和各類充換電場站具備良好的可調節(jié)特性，在充換電設施智能化升級基礎上，還需要同步升級配套技術和管理體系，以充分發(fā)揮智能化設施對提升配網接入能力的價值。比如，在社區(qū)層面，隨著社區(qū)接入充電樁快速增加，無序充電模式下社區(qū)接入能力和運行安全面臨挑戰(zhàn)逐步加劇。在充換電場站層面，存在配電容量不足和增容困難等問題，可以通過控制場站臺區(qū)容量的柔性并網方案在一定程度上予以緩解，而這一方案牽涉到并網容量核定問題。因此，在并網容量核定層面，考慮車網互動資源作為可調節(jié)資源，應制定不同于普通負荷的差異化接入容量核定方法和相關標準規(guī)范，以提升配電網的接入能力。
《實施意見》提出，大力推廣充電設施智能化改造，并分別對社區(qū)和充換電場站的應用場景提出相應管理和流程要求，通過發(fā)揮車網互動成效，提升配網接入水平。此外，明確規(guī)定地方政府要加大充電基礎設施的支持政策。此意見的出臺，將加速充放電設施的智能化改造，建立差異化的管理和規(guī)范機制，為進一步擴大車網互動水平提供基礎保障。
強化電網保障能力
要實現車網互動規(guī)?；瘧茫娋W的支撐保障至關重要，涉及電網多個環(huán)節(jié)和多個專業(yè)，是一項復雜系統工程。
首先，需要電網企業(yè)為車網互動資源接入電網提供優(yōu)質服務。要支持車網互動的應用落地，需要電網企業(yè)接入車網互動資源，實現對車網互動資源的可觀可測可控，以支撐車網互動各類電價和市場機制以及互動應用場景的落地。因此，需要將充換電設施接入新型負荷管理系統，實現統一接入和管理，并逐步覆蓋包括低壓配網及關口表后的全量設施資源。
其次，電網企業(yè)應完善車網互動聚合交易的平臺支撐與技術服務。要實現充換電設施參與需求響應、現貨市場、輔助服務等電力市場交易，電網內部各類業(yè)務管理平臺需要完善車網互動相關業(yè)務功能，以支撐車網互動各類聚合交易業(yè)務場景的落地。
再者，電網企業(yè)還應進一步完善并網、計量、保護控制與信息交互要求與技術規(guī)范。目前存在大量轉供電的充換電設施，由于表后資源計量設施的缺失，導致進入市場交易時，轉供電充換電設施用戶清分結算難度較大，應探索相關獨立計量解決方案，吸引更多的充換電設施用戶進入電力市場交易。
最后，電網企業(yè)需要優(yōu)化清分結算機制。對于通過上網電價用戶直接向電網放電的V2G場景，需要解決電網與用戶之間放電收益結算問題。對于通過聚合方式參與電力市場互動的，則需要解決電網、聚合商、用戶三者之間結算問題。由于終端用戶較為分散且有大量個人用戶，還需要考慮由電網和聚合商替終端用戶代開發(fā)票問題。由于終端用戶以居民個人居多，而個人開發(fā)票小額且麻煩，不僅增加了車主銷售電力產品的復雜程度，也不利于V2G試點示范項目的推廣，因此，有必要建立一套完善的電網－聚合商－用戶的清分結算體系以及代開發(fā)票政策，提高聚合商和用戶參與聚合交易的便捷性。
《實施意見》從資源接入、調度運行、并網計量、清分結算等保障服務對電網企業(yè)提出了要求。這一系列舉措有望被納入政府需求側管理和電力市場建設工作體系，為電網企業(yè)開展相關工作提供了政策依據。
結語
總體來看，《實施意見》以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導思想，為2030年前實現車網互動規(guī)?；瘧眠@一目標，從現存的痛點問題出發(fā)，從推進核心技術攻關、構建標準體系、完善配套電價和市場機制、開展V2G綜合示范、提升互動水平、強化電網保障能力等方面提出了明確要求?！秾嵤┮庖姟愤€提出要加強統籌協調，壓實各方責任，強化試點示范，以進一步推進政策的落地實施，這表明了我國大力發(fā)展車網互動的決心。
下一步，國家將以開展示范城市和V2G示范項目為重要抓手，加強組織建設和工作指導。到2025年前，我國將會形成不少于5個示范城市和不少于50個示范項目。這些示范城市和示范項目所在地區(qū)有望通過地方政策和示范工作方案等形式，進一步細化和落實《實施意見》提出的各項要求，通過先行先試，創(chuàng)新突破目前制約V2G和其規(guī)?；瘧玫年P鍵政策機制障礙，形成可復制推廣的地方樣板和經驗，為下一步出臺更為明確的國家車網互動推進方案提供地方實踐支撐和依據。
（作者供職于清華四川能源互聯網研究院、自然資源保護協會）
