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電動汽車參與電力調峰輔助服務市場，V2G在輔助服務市場中有何優勢？
發布時間： 2020-05-14 08:54:48
近日，國家電網有限公司華北分部將車網互動（以下簡稱“V2G”）充電樁資源納入華北電力調峰輔助服務市場并正式結算，意味著電動汽車將由“單一充電”變為“充放電”兩種形態參與電網實時調控和調峰輔助服務。參與電力輔助服務市場標志著電動汽車將實現向電網企業賣電并獲取相應收益，這在我國尚屬首次。
輔助服務是指為維護電力系統的安全穩定運行提供的各種服務。V2G在輔助服務市場中有何優勢？在現行政策和市場環境下，是否具備可行性？電動汽車搖身一變成為“快閃調峰電廠”，會否成為趨勢？
調節速度優勢明顯
V2G，即電動汽車在充放電過程中由電網控制，電動汽車充電時作為負荷消耗電能，放電時作為儲能設備和備用電源。
早在2016年，國家能源局就發布《關于促進電化學儲能參與“三北”地區電力輔助服務補償（市場）機制試點工作的通知》，鼓勵電化學儲能參與電網的調峰。“用戶側建設的電化學儲能設施，充電電量既可以執行目錄電價，也可以參與電力直接交易自行購買低谷充電電量，放電電量既可自用，也可視為分布式電源就近向電力用戶出售電量。”
有業內人士表示，與現有調峰手段相比，電動汽車具有雙向調節功能，充放電可達到毫秒級，調節速度遠快于傳統電源秒級的響應速度。此外，火電機組調峰需頻繁啟動，容易損壞設備且局限性大；集中式化學儲能雖調峰效果明顯，但較高的建設和運營成本制約著其發展，而V2G調節成本相對較低、接入節點更靈活。
同時，V2G調節容量潛力巨大。據統計，目前北京、天津、冀北地區電動汽車約40萬輛，儲能資源規模超過20萬千瓦。
“未來電動汽車保有量將會越來越多，如果能夠提高其充放電可控性，電動汽車將會成為非常不錯的電力調峰資源。”一位不愿具名的業內人士表示。
中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會研究員劉堅認為，如果能控制用戶充放電，V2G可能成為重要的日內調峰手段。
分散性已成關鍵短板
受訪專家普遍認為，V2G會成為未來普遍應用的調峰手段，但目前還屬于初期發展階段，仍面臨多重制約。
上述業內人士表示：“集中式化學儲能系統是專門為削峰填谷和輔助服務而設計的，但電動汽車作為分布式能源的一種，沒那么可控。只有量大、集中、充放可控，V2G才能發揮更大價值，特別是在一些小微網局部區域中，可發揮重要作用。但現階段看，其對大電網的貢獻非常有限。”
如何才能充放可控？“在沒有充放電價格機制引導的情況下，車主只會根據電動車需求隨機充電。換言之，只有在市場能夠對車主進行效經濟補償時，電動汽車車主才會參與到輔助服務市場中。但單個電動車不可能主動響應市場，而只能‘抱團’響應，例如通過第三方平臺。”華東電力設計院智慧能源室主任吳俊宏說。
分散參與并不是V2G的成熟形態，特來電新能源有限公司相關工作人員告訴記者：“未來的V2G并不是一車一樁，而是每個車位都有一個智能終端。充電樁就是個電插頭，充電網則把全國千萬個充電樁按照網絡布局，實現物理連接，在云端實現數據鏈接，進行能源的智能調度。”
用戶參與積極性不高
作為有償調峰電源，目前用戶積極性如何？據了解，鋰電池為目前主流電動汽車技術，不同廠家價格和循環參數不同。據測算，目前鋰電池充放電循環一次的使用成本約0.4-0.6元/千瓦時。
吳俊宏表示，為了讓電動汽車能通過放電主動響應電力系統調峰，其對電動汽車的補償標準應不低于0.4-0.6元/千瓦時，但目前大多數調峰補償達不到這個標準。
“另外，即便調峰補償高于這個標準，例如能夠達到1元/千瓦時，一輛車按照80度電考慮，扣除成本后其收益也才40元左右，這對于大多數車主而言沒有多大吸引力。對于電網調峰成本而言，電動汽車的經濟性也遠不及其它調峰電源。”吳俊宏補充道。
一位不愿具名的電動汽車車主表示，其對V2G模式持審慎態度。“假設我買車花費30萬元，參與輔助服務市場5年可獲得5萬元收益，但因高頻次充放電，電動汽車壽命大打折扣，這不是‘買櫝還珠’的賠本買賣嗎？”
有專家認為，V2G參與調峰輔助服務市場，目前來看其象征意義大于實際意義。吳俊宏也表示：“現階段而言，電動汽車鋰電池用于調峰放電服務并不經濟，而且現在我國電動汽車依然享受政府補貼，用補貼去抵消電池充放電循環的成本，其參與市場調峰的經濟性應另作研究。目前將其作為柔性負荷參與電網低谷用電是實際意義的調峰方式。”
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電力輔助服務市場呈現新格局
“建立輔助服務分擔共享新機制”是電改“9號文”的重點任務之一，目前正加速推進、落地，其實操層面呈現向地市級延伸的新格局。
一個多月來，僅甘肅省就有不少地市啟動了電力輔助服務市場交易。業內人士認為，將地市級企業納入電力輔助服務，是電改繼續深化的具體實踐，實現了發電企業、電網企業、用電企業多贏。同時，甘肅省電力需求側輔助服務改變了客戶用電習慣、觀念，從“不調峰”向“要調峰”轉變。
多點開花平穩運行
電力輔助服務的目的就是讓整個電力系統更安全、經濟運行，自從2014年東北電網開啟我國第一家電力調峰輔助服務市場以來，電力輔助服務一直在有序推進。
截至2019年底，東北、華北、華東、西北電網已先后啟動區域電力輔助服務市場，福建、山西、山東、新疆、寧夏、廣東、甘肅、重慶、江蘇、蒙西等10個省（區、市）電網啟動了省級電力輔助服務市場，電力輔助服務頻繁走進大眾視野。今年1月，河北南部電網調峰輔助服務市場開始試運行；3月23日，貴州組織開展電力調峰輔助服務模擬申報；福建電力調頻輔助服務市場于4月1日轉入正式運行……電力輔助服務市場呈現多點開花之勢。
“國網經營區13家省級電力公司已出臺調峰輔助服務市場機制運營方案，其中12家電力調峰輔助服務市場已上線運行，其中，東北、甘肅等電力輔助服務市場運行平穩。”國網能源研究院新能源與統計研究所新能源研究室主任王彩霞對記者表示，電力輔助服務包括調頻、調峰、無功調節、備用、黑啟動服務等多個品種。由于我國電力現貨市場建設尚處初期階段，不能完全滿足電力市場需求，需要圍繞調峰、調頻等業務需求開展輔助服務市場建設。等到電力市場成熟后，通過電力現貨市場調節，幾乎不需要調峰等輔助服務。
實現多贏有望大規模啟動
如今，電力輔助服務市場有看點的要屬甘肅省，其試點實操不僅局限于省級層面，而且還調動了地市級的積極性。
在甘肅省能源監管辦的指導下，3月21日，張掖供電經營區試點開展需求側輔助市場交易，成為西北第一家運營的負荷側調峰輔助服務市場；隨后，4月15日，蘭州完成負荷側調峰輔助服務首單交易。需求側資源輔助服務市場對拓展電力市場、調節電網資源、實現電網安全穩定、促進新能源消納、提升調度精益化水平等均具有重要意義，參與交易的企業紛紛為甘肅電力輔助服務市場點贊。
“需求側輔助服務市場作為甘肅省內輔助服務市場的一個交易品種，通過市場價格引導用戶特別是高耗能企業改變用電習慣，從根據峰谷電價用電轉變為根據電網調峰需求靈活用電。”國網甘肅省電力公司調控中心調度處副處長李全茂在接受記者采訪時表示，在新能源大發時段，通過價格引導用戶多用電，不僅能達到促進新能源消納的目的，也可以降低企業用電成本，形成多方受益的良性循環。
據統計，自甘肅省電力需求側輔助服務市場投運以來，張掖、武威、蘭州地區5家企業參與市場交易，涉及碳化硅、鐵合金、水泥等行業，增加調峰能力20萬千瓦，增發新能源578萬千瓦時，用戶側收益102.46萬元，用戶側參與交易時段內用電成本降低0.18元/千瓦時。以蘭州首單交易為例，交易為甘肅新能源消納提供了12萬千瓦調峰電力、約40萬千瓦時調峰電量，為騰達西北鐵合金有限公司爭取輔助調峰補償約8萬元，實現多方共贏。“對電網而言，地級市層面積極參與電力輔助服務市場，能發揮大范圍優化配置資源平臺作用，實現系統整體效率優。”一位不愿具名的業內人士對記者表示。
記者從國網甘肅電力了解到，下一步，甘肅省將全面推動用戶參與需求側輔助服務市場，體現負荷側輔助服務價值，激發用戶參與的積極性，發掘用電企業的調峰潛力，促進新能源消納和降低企業用電成本。按照相關規劃，該公司力爭2020年挖掘用戶側50萬千瓦調峰能力，增發新能源2.32億千瓦時，提高新能源利用率1.18個百分點。
有業內人士預測，甘肅電力需求側輔助服務市場在目前試點的基礎上將進一步總結經驗，擴大規模，覆蓋省內全行業的電力輔助服務市場有望大規模啟動。
助力培育雙邊市場
除實現多方共贏外，甘肅省電力需求側輔助服務市場還為下一步開展電力現貨雙邊市場培育了客戶。
據了解，甘肅電網新能源高占比特性明顯，電源與負荷分布不匹配，電網阻塞情況嚴重，且網內電力電量富余，需要大量開展跨省區外送，促進新能源消納。“考慮到目前甘肅用電側市場化程度較低，用戶側參與市場的技術條件還有待提升，因此甘肅省內現貨市場以發電側單邊市場起步，市場初期暫沒有用戶參與。為了培育用戶的市場化意識，3月21日甘肅嘗試啟動了需求側輔助服務市場。”國網甘肅電力調控中心調度處處長楊春祥對記者坦言，該公司計劃通過先期參與用戶的示范效應，激勵省內廣大用電企業積極參與市場，在培育用戶市場意識的同時，引導用戶向更為復雜的現貨市場邁進，實現用戶廣泛參與包含中長期市場、現貨市場、輔助服務市場的統一電力市場的目標。
雖然目前甘肅電力需求側輔助服務市場僅有蘭州、武威、張掖等地市的個別企業參與，但向全省電力用戶傳遞了一個信號，即甘肅的電力市場化改革正在不斷向前推進，要從發電側現貨單邊市場過渡到用戶廣泛參與的雙邊市場。