換電業(yè)態(tài)擴(kuò)張升級，車網(wǎng)互動下蔚來的虛擬電廠“籌謀”
2月26日，蔚來能源與南網(wǎng)儲能科技簽署協(xié)議，雙方將選擇合適場所共建換電站，并將充換電站、儲能站、可調(diào)負(fù)荷等聚合資源接入虛擬電廠平臺，推動換電站作為分布式儲能在虛擬電廠項(xiàng)目上的應(yīng)用。此外，兩家企業(yè)還將在電池回收和梯次利用等領(lǐng)域展開全面合作，以提升資產(chǎn)運(yùn)營效率和效益。
行業(yè)專家指出，2030年新能源革命有望形成一個(gè)爆發(fā)期，新能源電力和新能源汽車將協(xié)同發(fā)展。如今，車網(wǎng)互動已被提上議事日程。在這其中，虛擬電廠將發(fā)揮什么作用？或許答案可以從蔚來能源與南網(wǎng)儲能科技的合作中窺見一斑。
換電站變身分布式儲能設(shè)施
新年新氣象，在新能源汽車領(lǐng)域，車網(wǎng)互動儼然成為跨越汽車與能源行業(yè)的新“風(fēng)口”。前不久，國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實(shí)施意見》，針對車網(wǎng)互動的標(biāo)準(zhǔn)體系、配套電價(jià)和市場機(jī)制等方面明確了時(shí)間節(jié)點(diǎn)和工作目標(biāo)，提出要培育車網(wǎng)融合互動新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)，到2030年車網(wǎng)互動實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。
所謂“車網(wǎng)互動”，是指新能源汽車通過充放電裝置與電網(wǎng)進(jìn)行能量和信息的互動，車輛既可錯峰充電，又能反向送電給電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)輔助調(diào)峰。車網(wǎng)互動的實(shí)現(xiàn)，離不開虛擬電廠的科學(xué)調(diào)配。
據(jù)介紹，虛擬電廠是一種新型電力協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，通過智能化和數(shù)字化協(xié)同處理平臺，將分布式能源進(jìn)行聚合，統(tǒng)一協(xié)調(diào)能源消耗和電力吐納，以便為電力資源的調(diào)配和使用找到最優(yōu)解。當(dāng)能源需求大的時(shí)候，虛擬電廠通過電動汽車的儲能釋放電能，滿足用電需求。而且，虛擬電廠不僅可以實(shí)現(xiàn)對電能的有效調(diào)度，還能通過電能交易在市場上盈利。
政府對清潔能源的支持力度不斷加大，將對虛擬電廠的發(fā)展起到推動作用。據(jù)悉，隨著大量分布式能源逐步納入電力系統(tǒng)，虛擬電廠迎來廣闊發(fā)展空間。華安證券的研報(bào)預(yù)計(jì)，2025~2030年，我國虛擬電廠的市場規(guī)模將達(dá)784億~1729億元。
對于虛擬電廠領(lǐng)域的涉足，蔚來應(yīng)該算是車企中的首家。蔚來相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《中國汽車報(bào)》記者，為了入局虛擬電廠，公司對換電站進(jìn)行了硬件與軟件的全面升級。在硬件層面，為了滿足虛擬電廠參與電網(wǎng)調(diào)頻秒級控制要求，換電站側(cè)新增符合電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)要求的5G無線通信設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)換電站與虛擬電廠之間低時(shí)延、高可靠的無線通信；還升級了與國網(wǎng)合肥供電公司二次調(diào)頻項(xiàng)目中的5G量子加密設(shè)備，與華能浙江虛擬電廠合作項(xiàng)目的5G智能終端，與南網(wǎng)深圳供電局合作應(yīng)用的5G專用切片技術(shù)。
在軟件層面，為了不影響換電站的日常需求，蔚來開發(fā)了換電站參與調(diào)頻實(shí)時(shí)能力評估算法，基于蔚來能源云實(shí)時(shí)預(yù)測訂單需求換電站本地實(shí)時(shí)計(jì)算調(diào)頻能力上、下限，即使換電站參與了調(diào)頻服務(wù)，車主換電也無需額外等待。
換電參與車網(wǎng)融合優(yōu)勢何在
據(jù)了解，蔚來不僅是國內(nèi)首家接入國家電網(wǎng)虛擬電廠的企業(yè)，也是首家接入電網(wǎng)調(diào)度虛擬電廠的電動汽車品牌。一個(gè)問題隨之而來，蔚來率先入局，是否意味著換電模式與車網(wǎng)融合更適配？
澤清新能源科技有限公司首席運(yùn)營官溫遇華告訴記者，車網(wǎng)融合在技術(shù)上并不存在難點(diǎn)，但從商業(yè)模式角度看，與充電站相比，換電站參與車網(wǎng)融合的可行性更高。
目前，充電運(yùn)營商的充電設(shè)備為單向，如果參與車網(wǎng)互動需首先進(jìn)行投入，將單向充電模塊更換為雙向充電模塊。當(dāng)通過電力市場交易獲得峰谷價(jià)差收益后，充電運(yùn)營商首先要扣除其中一部分，再將剩下收益分配給電動汽車車主。而這部分收益往往并不具備足夠的吸引力，同時(shí)消費(fèi)者還對放電會否影響動力電池壽命有疑慮，因而充電站的車網(wǎng)互動始終未見明顯起色。
與充電站需兼顧多層利益的B2C模式不同，換電站參與車網(wǎng)互動是B2B模式。換電站本身就是運(yùn)營方主體，擁有大量的電池資產(chǎn)，可以在指定時(shí)間內(nèi)接受電網(wǎng)的調(diào)度，反向送電，包括降低換電站的功率，實(shí)現(xiàn)可控的負(fù)荷。
據(jù)蔚來相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，蔚來換電站作為國內(nèi)首款智能微電網(wǎng)型分布式換電設(shè)施，可通過換電訂單預(yù)測、實(shí)時(shí)評估充電負(fù)荷可調(diào)節(jié)范圍，高效參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。早在2019年，蔚來就通過“能源云”在上海組織換電站和家充樁參與全市電網(wǎng)的削峰填谷。此外，蔚來還通過多個(gè)試點(diǎn)落地項(xiàng)目，聯(lián)動各地電網(wǎng)公司、能源發(fā)電企業(yè)，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠在電力輔助服務(wù)市場的應(yīng)用。
截至目前，蔚來已在全國建設(shè)2375座換電站，21603根公共充電樁；組織587座換電站、超過2.7萬根充電樁參與全國14個(gè)省市的需求響應(yīng)及調(diào)峰輔助服務(wù)，總調(diào)峰容量約30萬千瓦。
蔚來相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，其與南網(wǎng)儲能的合作，將進(jìn)一步提速換電站建設(shè)布局。未來，雙方還將繼續(xù)探索車網(wǎng)互動的標(biāo)準(zhǔn)，讓更多的新能源汽車接入電網(wǎng)獲取收益，共同致力于新型電力系統(tǒng)建設(shè)，以減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，降低環(huán)境污染和碳排放。
落子虛擬電廠完善“大棋局”
近年來，能源管理及虛擬電廠相關(guān)扶持政策接連出臺，虛擬電廠有望在我國新型電力系統(tǒng)加速轉(zhuǎn)型階段發(fā)揮更大的作用。不過，電力系統(tǒng)和電力市場的專業(yè)性與復(fù)雜性，給汽車行業(yè)帶來很大的挑戰(zhàn)。
蔚來相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，有別于互聯(lián)網(wǎng)、交通網(wǎng)等其他系統(tǒng)，電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜龐大的非線性時(shí)變系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)平衡、光速傳播、同步機(jī)制3大特點(diǎn)，運(yùn)行控制最復(fù)雜，時(shí)效性和準(zhǔn)確性要求也更高，這對車網(wǎng)互動的汽車行業(yè)參與者來說是難題。
記者了解到，蔚來一方面通過“量子加密”、5G專用切片等技術(shù)，秒級響應(yīng)虛擬電廠調(diào)控指令；另一方面與我國首個(gè)兆瓦級鋰電池儲能站的建設(shè)者——南網(wǎng)儲能聯(lián)合，借助其在光儲充一體化、動力電池梯次利用等車網(wǎng)互動領(lǐng)域積累的先行經(jīng)驗(yàn)，彼此發(fā)揮技術(shù)與運(yùn)營優(yōu)勢，共同探索虛擬電廠這一“藍(lán)?！笔袌觥?/p>
在溫遇華看來，蔚來能源與南網(wǎng)儲能的合作可謂珠聯(lián)璧合。南網(wǎng)儲能相當(dāng)于虛擬電廠的一個(gè)大客戶，而蔚來換電站具有較強(qiáng)的儲能屬性，換電站接受虛擬電廠的調(diào)度，既能滿足南網(wǎng)儲能調(diào)峰調(diào)頻的需求，又可將蔚來閑置電能出售增加收益，它們將實(shí)現(xiàn)雙贏。
蔚來相關(guān)負(fù)責(zé)人也告訴《中國汽車報(bào)》記者，對公司而言，虛擬電廠將激活換電站參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的潛力，獲得只有常規(guī)發(fā)電機(jī)組才能參與的輔助服務(wù)等市場主體資質(zhì)，從而有機(jī)會從電力市場中獲得更多收益。“換電站的價(jià)值將進(jìn)一步得到體現(xiàn)，也會為建設(shè)更多的換電站提供支持?！?他說。對于用戶而言，蔚來通過參與電力市場獲得收益，降低換電站運(yùn)營成本，反哺建設(shè)更多的充換電設(shè)施，為蔚來車主提供更便利甚至低價(jià)的充換電服務(wù)。
與此同時(shí)，換電站的電網(wǎng)友好型特點(diǎn)在規(guī)劃、建設(shè)過程中有希望獲得政府和電網(wǎng)更多的支持。通過虛擬電廠調(diào)度，換電站能更好發(fā)揮分布式儲能作用，例如通過調(diào)節(jié)自身功率，緩解應(yīng)對局部配電網(wǎng)阻塞和配電設(shè)備短時(shí)重過載，可延緩配電網(wǎng)升級改造需求；虛擬電廠聚合后可為電力系統(tǒng)提供靈活可調(diào)能力，能幫助電網(wǎng)更好應(yīng)對風(fēng)電、光伏帶來的波動，能減少風(fēng)光對儲能的配置需求。
與長安、吉利的合作，擴(kuò)大了蔚來換電的“朋友圈”；而與南網(wǎng)儲能的牽手，則使得其換電模式向縱深推進(jìn)。從獨(dú)有走向共享，換電模式的商業(yè)價(jià)值才能進(jìn)一步凸顯。通過虛擬電廠項(xiàng)目將電池資產(chǎn)盤活，蔚來落下了新能源“大棋局”的關(guān)鍵一子。而這一創(chuàng)新性的發(fā)展模式在落地過程中究竟效果如何，還要交給時(shí)間和實(shí)踐去檢驗(yàn)。