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观察 | 车网互动需要什么样的市场机制?

“由于市场机制仍在建设和完善过程中,车网融合发展存在市场化活跃度低、组织交易频次低、电动汽车移动储能价值体现度差等痛点。”日前,国网智慧车联网车网互动专家李培军,在中国电动汽车百人会与NRDC共同推出“车网融合”第二期沙龙中表示。

2024年中国新能源汽车保有规模将接近3000万辆,据测算,每日耗电量可达3亿度,相当于中国三峡大坝的日均发电量。新能源汽车数量高速增长,电动汽车充电需求激增,且带有充电规模小、地点分散、时间混乱的特点,大规模电动汽车无序接入对电网造成一定冲击。

为了提高电网的灵活性和稳定性,政企正合力布局车网互动。业内人士普遍认为,推广车网互动技术,价格杠杆是极为有效的手段,需要进一步完善峰谷分时电价等市场机制。

(来源:微信公众号“电联新媒”作者:王馨垚)

政策引导地方试水构建市场机制

据国家发改委数据,今年1-5月,新能源汽车产销量同比增长超30%,呈高速增长态势。截至今年5月底,全国充电基础设施总量达992万台,同比增长56%。新能源汽车充电需求持续增加,电网负荷将面临更大挑战。

《2023年中国电动汽车用户充电行为白皮书》显示,用户对快速充电体验的追求日益增强。若800V快充成功普及,必将成为电动汽车车主的首选。但800V超级快充场景的充电功率高达480kW,远超目前主流的直流快充桩,这无疑给电网运营带来了新的挑战。

单从发电量来看,新能源汽车的总耗电量不足以对电力系统安全产生威胁。但电动汽车充电的地点、时间、功率、电量等具有很大的随机性和不确定性,规模化无序充电对电网运行产生巨大压力。特别是当充电时段恰逢用电高峰期,“峰上加峰”的情况愈发严重,增加了电网优化控制的难度和频次,使电力系统面临不稳定和超负荷运行的风险。

为保障电力系统的用电安全,需要充分发挥动力电池作为可控负荷或移动储能的作用。今年年初,国家发改委、国家能源局等部门联合印发《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》,意见中指出,力争2025年底前实现居民充电峰谷分时电价全面应用;研究探索新能源汽车和充换电场站对电网放电的价格机制;建立健全车网互动资源聚合参与需求侧管理以及市场交易机制等。

国家能源局牵头开展车网互动试点示范工作,初步在长三角、珠三角等条件相对成熟的地区开展车网互动规模化试点示范。6月18日,国内先进、南京市首个光储超充放(V2G)交能融合示范项目正式投运,配置了4台独立V2G充放电一体充电桩,开展车网互动实用运营模式验证;今年以来,广西以新能源电动汽车运营商纳入电力市场化交易为切入点,已有6家试点新能源汽车充电运营商参与低谷电力消纳交易。截至5月底,广西低谷时段共增加新能源消纳34.2万千瓦时。

单一商业模式难以支撑产业化发展

当前,我国虽已提出以市场化手段加强新能源汽车与电网融合互动的目标,但尚未达到预期效果,还有诸多痛点亟待突破。

与国外汽车工业发达国家相比,我国的车网融合互动发展相对滞后。国外市场商业模式的可行性已基本得到验证,其发展主要是依托于虚拟电厂,通过能源算力平台将充电桩等电力负荷资源进行聚合和协调优化,由虚拟电厂运营商代理车主参与电力市场运行,提供公平的电力交易路径。

而我国的虚拟电厂目前还处于起步阶段,无法满足车网互动融合发展的需求,我国需要通过优化市场机制来推动其进一步发展。当前,我国虚拟电厂存在多数用户侧负荷可调控性差、管理体系与市场机制缺乏、相关电价和补偿机制尚未完善等问题,导致市场参与虚拟电厂的意愿不强。

业内专家还透露,我国现在建设虚拟电厂的厂商或感兴趣的资本都在考虑建完以后如何获利的问题,比如怎样处理和电网的关系,是向政府拿补贴还是拿电网的补贴或电价差。

不仅虚拟电厂运营商面临着获利难题,负荷聚合商也同样如此。据中国电动汽车百人会2020年发布的《电动汽车与电网互动的商业前景—上海市需求响应试点案例》报告显示,目前充电桩企业参与车网互动投入成本高、产出少,收支不成正比。如果没有好的商业模式,会影响参与者的积极性和质量。此外,在车辆参与辅助市场的加入形式和结算方式方面,也需要进一步明确规定和标准。据业内人士表示,上述问题依旧存在,尚未得到有效解决。

国内大多数车网互动项目的盈利模式都基于峰谷电价差,商业模式比较单一,不足以支撑产业规模化发展。另外,大部分地区缺乏成熟的市场机制来协调电动汽车与电网之间的能量交易,这限制了资源的有效配置和用户参与的积极性,亟需构建公平透明的市场规则。

对于电动汽车车主来说,他们参与车网互动后将面临着放电后电池损伤、售后难,充电谷峰、底价差较小,个人用户的充电桩商不能参与电能量主力市场等问题,均阻碍其主动参与车网互动。此外,能链智电智能电力总经理吴永超指出,车网互动参与市场的一大问题是缺乏独立户号,无法满足电力市场交易的要求,这也是导致车主难以参与车网互动的原因之一。

除上述问题以外,车网互动灵活性资源参与电力市场仍然受到诸多因素制约,例如,顶峰型辅助服务市场尚未建立、电网充电设施资源尚难以直接聚合参与市场、V2G聚合资源尚不具备与独立储能电站相当的市场参与地位等问题。

价值驱动多方利益主体参与交易

业内人士指出,若要将多方主体从被动转变为积极主动参与车网互动市场,就需要市场机制作为“无形的手”提供支持和推动。要实现大规模的车网互动,必须从源头出发,充分发挥市场机制的作用,调动车主、虚拟电厂运营商、负荷聚合商等多个主体的积极性,进而实现正向的商业模式。

据媒体报道,中国宏观经济研究院能源研究所副研究员刘坚在“产业论道”沙龙上,以北京中再大厦电动汽车充放电的项目为例,阐述车网互动中参与者所能获得的收益。他表示只要车主愿意参与到车网调节,在部分时段把车辆充放电的控制权交由聚合商来进行调度,平台公司给每辆汽车1元/度的放电价格,年收益大概在1500块钱。如果是在高峰时段放电的话,收益会更高。在这个模式下,汽车充电接近免费,车辆日常使用成本大幅下降。

李培军在会上呼吁,针对电动汽车等移动负荷和离散负荷资源特性,需明确车网互动、虚拟电厂等参与电网平衡的运行细则,激发负荷聚合商、虚拟电厂运营商参与电力市场运营积极性,引导车网互动高质量发展,为新型电力系统建设贡献电动汽车力量。

奥动新能源电气研发部主任刘炳特别强调,和电化学储能相比,今天的电动汽车换电站在并网特性和能源价值上并无本质区别,建议对所有资源开放容量市场和辅助服务市场等,实现同质同权同价,推动行业健康发展,充分挖掘新能源汽车在车网融合的资源潜力。

专家建议,优化完善辅助服务机制,丰富交易品种,扩大参与范围,提高车网互动资源参与需求响应的频次和规模,探索各类充换电设施作为灵活性资源聚合参与现货市场、绿证交易、碳交易的实施路径。鼓励双向充放电设施、储充/光储充一体站、换电站等通过资源聚合参与电力市场试点示范,验证双向充放电资源的等效储能潜力。

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