汽车电网是什么?

汽车电网(V2G)技术使电动汽车(EV)将电力送入电网使用双向(双向)充电器通过远程控制管理系统。一些车辆V2G也可以用来提供备用电源。然而,V2G不应混淆Vehicle-to-home (V2H)或Vehicle-to-load (V2L),用于家庭或车辆的负载,而不是发送网格。了解更多的区别V2G, V2H V2L这里。

V2G是如何工作的呢?

V2G技术使电动汽车与电网同步,注入功率使用专门的双向充电器回电网。这些先进的设备包含复杂的电力转换器,可以充电电动汽车电池或发送回电网指示时,如在高功率需求帮助稳定电网。然而,对于函数,需要以下三个条件:

1. 电动汽车与V2G能力。

2. 一个兼容的双向充电器。

3. 主人必须参与的V2G VPP等项目。

V2G技术可以帮助稳定电网通过支付个人允许本地电网运营商使用他们的一些电动车电池网格支持服务的能力。然而,你不能简单地连接双向充电器电动车,开始向电网输送功率从电网运营商没有批准。为它工作,电网运营商必须能够管理远程双向充电器和控制的能量注入到电网。这个远程管理通常是通过一个虚拟电厂项目(VPP),我们稍后解释。

V2G兼容的电动汽车

目前只有少数EVs V2G双向充电功能;这些包括后来的模型日产叶(ZE1),日产e-NV200、三菱欧蓝德和三菱Eclipse插件混合动力汽车。虽然这些工具已经存在好几年了,技术不被广泛使用,在大多数国家仍在试验阶段。然而,当我们转向一个更分散的基于可再生能源的能源系统,电动汽车制造商将开始承认的好处的V2G克服目前的一些障碍阻碍这项技术。一些知名的汽车制造商,包括大众汽车和沃尔沃已经与V2G发展电动汽车的能力。

平均电动车的电池容量60千瓦小时,这是一个典型的六倍10 kwh电池和周围的三倍比平均每天家庭使用能源,

什么是双向的充电器?

简单地说,一个双向充电器是一种先进的双向充电器可以充电和放电电动车电池。相比普通电动车充电器充电使用AC(交流电),双向充电器交流电转换成直流电能(直流)充电时,和直流电力转换回AC发送回电网。然而,这种先进的电力转换是要付出代价的,和双向充电器仍昂贵由于复杂电力电子。

有有限数量的双向V2G充电器在市场上,但几家公司已经宣布V2G充电器与更高级的功能,如备用电源,它还使vehicle-to-home V2H能力。V2H能回家,并允许电动车来储存多余的太阳能家用电池系统。beplay全站App这些多功能充电器通常被称为V2X充电器。了解更多关于不同的V2G充电器我们详细双向充电器解释篇文章。

电动汽车电池容量(千瓦时)

在我们解释使用V2G的好处,它可以帮助了解电动汽车的大规模的能源潜力。定期客运车辆大部分时间都停在家里或工作。与常规冰(汽油/柴油)汽车,电动汽车大,强大的电池系统时,可以利用停,从而提供一个替代使用这些未开发的能源。例如,电动汽车的电池容量平均60千瓦小时,这是一个典型的六倍10 kwh电池和周围的三倍比平均每天家庭使用能源,这是接近20千瓦时。所以只有一个电动汽车可能一个家庭好几天了。

困难与双向充电器标准

的原因之一的汽车电网一直非常缓慢推出是因为标准左右的V2G困难和复杂,因为他们涉及规范权力,安全和电气要求当放电能量网格。这些标准仍在发展和类似于太阳能逆变器的标准和要求。beplay全站AppUL9741是一个新提出了双向电动汽车充电系统设备安全标准。这个标准是建立在UL1741(安全标准)和IEEE1547互连标准分布式能源与电力系统(DER)。虽然V2G试验正在发生,行业和政府正在努力发展和完成标准以确保全球V2G技术可以安全地与网格集成网络。

V2G的好处

V2G技术可以使成千上万的EVs同心协力,作为大型分布式能源系统,为电网提供有价值的服务。它能做到这一点的一种方法是提供能源需求高峰时期,和充电期间的低需求,有效地平衡电网。这个乐团的电动车或固定电池系统称为虚拟电厂(VPP),下面的解释。例如,当插入电动车时,多余的能量可以发回的热浪期间当网格需要更多的产能,以满足空调的额外需求。相比之下,电动汽车也可以供应过剩电荷时,例如当风吹在一个晴朗的日子,或者当电力成本下降是由于低需求。

• 虚拟电厂——vpp

V2G技术使电动汽车所有者挣钱或信贷通过参与虚拟发电厂,也称为需求反应程序。人们参与vpp付费让电网运营商或能源零售商使用一些电动车的电池,电池或家庭,帮助满足电网的需求。vpp通常使用基于云的软件控制成千上万的电池系统创建一个虚拟的大型发电机或存储系统。然而,并不是所有的参与者可以使用或允许他们的车辆。电动汽车的所有者可以设置首选项时希望他们的电动汽车充电或放电。例如,他们可能使车辆排放在晚间高峰时段电价较高时,从而获得收入,费用便宜的非高峰时段或过量时可再生的一代。参与者或VPP程序也可能限制使用只有紧急情况下电网可能会突然经历需求激增或突然供应不足。

南澳大利亚州电网目前普及率最高的风能和太阳能在世界上,和当地的电网网络运营商(SAPN)现在在澳大利亚第一个允许网络连接V2G双向充电器。beplay全站App看到完整的SAPN V2G媒体发布。此外,澳大利亚能源零售商的榴弹炮刚刚结束第一个国际认可VPP试验在南澳大利亚,使用1000电池系统帮助平衡电网的需求。

• 平衡电网

V2G技术的主要好处之一是,它可以帮助减少昂贵的天然气发电厂常用“峰化器”供应过剩的电力需求旺盛的时期。在许多国家不受监管(市场化)电网,如澳大利亚,gas-peaking植物通常设置批发电价。这个问题已经成为2022年油价飙升由于供应短缺,而反过来,电力价格也增长了类似的保证金。相比之下,分散的能源,如风能、太阳能和电池系统,包括电动汽车在内的固定运营成本很低,因此可以降低发电的成本。beplay全站App然而,由于风能和太阳能的间歇性性质,紧肤或电池存储有时需要缓冲输出的变化。beplay全站App这就是V2G技术可以帮助,因为它作为一个缓冲区,使集成更多的可再生能源,如风能和太阳能,到网格。beplay全站App

• 频率调节

电网使用交流电(AC)和操作在50 hz或60赫兹的频率。发电机,包括核能、天然气、太阳能和风能,齐心协力,电网频率必须非常稳定,这就是beplay全站App频率调节是至关重要的。

V2G还可用于频率调节,这有助于稳定电网通过快速应对供给或需求的突然变化。例如,如果一个大型GW(瓦特)规模热煤或核发电机突然旅行由于断层,频率可以迅速下降到较低的操作限制;这可以产生严重的影响,甚至导致其他发电机旅行。目前,gas-peaking植物和大规模电网电池结合grid-forming逆变器使用在许多国家帮助维持电网频率,和电动汽车参与vpp项目可以几乎以相同的方式工作。成千上万的电动汽车的能量可以很容易地达到十亿瓦规模和快速部署当车辆停在房屋和车库在晚上电力需求高峰时期。然而,最大的挑战之一使用V2G频率监管与精密时间同步V2G使所有车辆使用一个可靠的基于云的控制系统。

• 备用电源

用于启用V2G双向逆变器不仅是用来提供电网的支持。这些强大的设备包含功率逆变器,大多数新的双向充电器还可以启用备用电源在停电或紧急的事件。然而,对于一个双向逆变器功率房子独立于电网,它必须首先从电网隔离网络,称为孤岛效应。这种能力是一样的vehicle-to-home (V2H),但不应混淆vehicle-to-load (V2L),逆变器在汽车的地方。了解更多关于使用双向充电器备用电源在这里。

问题和挑战

虽然V2G技术有可能彻底改变我们生产和使用能源的方式,仍需克服许多技术挑战。目前,世界各地的几个试验正在进行帮助理解如何使用V2G技术和监管。在这个阶段,防止汽车电网技术的广泛采用的主要问题包括以下:

• 缺乏标准化:目前还没有标准协议V2G沟通和与电网的交互,使不同V2G系统难以互操作。

• 高成本:双向充电器目前的成本高,使得个人很难证明投资。

• 规定:V2G技术仍不确定,周围的监管环境和不同的国家,地区和电网运营商有不同的法规和激励。

• 安全:有安全的担忧V2G系统,特别是在电网出现故障时,双向逆变器必须从电网断开,同时它被修好了。

• EVs有限可用:很少有EVs可用兼容双向收费。

尽管存在这些挑战,V2G技术具有巨大的潜力在日益分散的能源系统,甚至可能持有创造100%可再生能源电网的关键。

将V2G减少电动车电池寿命?

有一个常见的误解,使用电动车V2G服务将大大降低电池的寿命,电池的放电。有一定程度的事实,但事实是放电的速度,和能源使用量,驾驶电动车相比是十分低的。例如,大多数V2G充电器为10千瓦;相比之下,当驾驶电动车,功耗通常会更接近20千瓦巡航加速时,常常超过100千瓦。因此,当用于V2G电动车时,电池将压力非常小,不会加热或迅速流失。此外,V2G服务往往会只持续不超过1 - 2小时,所以排放的能量会相对较低。例如,电动车电池平均60千瓦,在全功率,只有10 kwh电池容量的16%将使用如果V2G服务持续1小时。除非车辆用于的V2G服务每天长时间,目前没有这种情况,将会对电池寿命的影响很小。此外,随着电动汽车的比例增加和成千上万EVs可以参与网格服务,每个电动汽车将减少需求。

最新一代电动车电池设计寿命有300000到500000公里,所以粗略的计算建议定期V2G使用可能会减少寿命的50000公里,或大约10到12%。然而,实际使用的V2G服务将成为电网变得更加分散和越来越可再能源驱动。话虽这么说,电动汽车电池技术也不断提高。新一代的固态电池预计将有一个million-mile寿命,所以V2G的不利影响可能会进一步减少。