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电动汽车参与电力调峰辅助服务市场，V2G在辅助服务市场中有何优势？
发布时间： 2020-05-14 08:54:48
近日，国家电网有限公司华北分部将车网互动（以下简称“V2G”）充电桩资源纳入华北电力调峰辅助服务市场并正式结算，意味着电动汽车将由“单一充电”变为“充放电”两种形态参与电网实时调控和调峰辅助服务。参与电力辅助服务市场标志着电动汽车将实现向电网企业卖电并获取相应收益，这在我国尚属首次。
辅助服务是指为维护电力系统的安全稳定运行提供的各种服务。V2G在辅助服务市场中有何优势？在现行政策和市场环境下，是否具备可行性？电动汽车摇身一变成为“快闪调峰电厂”，会否成为趋势？
调节速度优势明显
V2G，即电动汽车在充放电过程中由电网控制，电动汽车充电时作为负荷消耗电能，放电时作为储能设备和备用电源。
早在2016年，国家能源局就发布《关于促进电化学储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿（市场）机制试点工作的通知》，鼓励电化学储能参与电网的调峰。“用户侧建设的电化学储能设施，充电电量既可以执行目录电价，也可以参与电力直接交易自行购买低谷充电电量，放电电量既可自用，也可视为分布式电源就近向电力用户出售电量。”
有业内人士表示，与现有调峰手段相比，电动汽车具有双向调节功能，充放电可达到毫秒级，调节速度远快于传统电源秒级的响应速度。此外，火电机组调峰需频繁启动，容易损坏设备且局限性大；集中式化学储能虽调峰效果明显，但较高的建设和运营成本制约着其发展，而V2G调节成本相对较低、接入节点更灵活。
同时，V2G调节容量潜力巨大。据统计，目前北京、天津、冀北地区电动汽车约40万辆，储能资源规模超过20万千瓦。
“未来电动汽车保有量将会越来越多，如果能够提高其充放电可控性，电动汽车将会成为非常不错的电力调峰资源。”一位不愿具名的业内人士表示。
中国化学与物理电源行业协会储能应用分会研究员刘坚认为，如果能控制用户充放电，V2G可能成为重要的日内调峰手段。
分散性已成关键短板
受访专家普遍认为，V2G会成为未来普遍应用的调峰手段，但目前还属于初期发展阶段，仍面临多重制约。
上述业内人士表示：“集中式化学储能系统是专门为削峰填谷和辅助服务而设计的，但电动汽车作为分布式能源的一种，没那么可控。只有量大、集中、充放可控，V2G才能发挥更大价值，特别是在一些小微网局部区域中，可发挥重要作用。但现阶段看，其对大电网的贡献非常有限。”
如何才能充放可控？“在没有充放电价格机制引导的情况下，车主只会根据电动车需求随机充电。换言之，只有在市场能够对车主进行效经济补偿时，电动汽车车主才会参与到辅助服务市场中。但单个电动车不可能主动响应市场，而只能‘抱团’响应，例如通过第三方平台。”华东电力设计院智慧能源室主任吴俊宏说。
分散参与并不是V2G的成熟形态，特来电新能源有限公司相关工作人员告诉记者：“未来的V2G并不是一车一桩，而是每个车位都有一个智能终端。充电桩就是个电插头，充电网则把全国千万个充电桩按照网络布局，实现物理连接，在云端实现数据链接，进行能源的智能调度。”
用户参与积极性不高
作为有偿调峰电源，目前用户积极性如何？据了解，锂电池为目前主流电动汽车技术，不同厂家价格和循环参数不同。据测算，目前锂电池充放电循环一次的使用成本约0.4-0.6元/千瓦时。
吴俊宏表示，为了让电动汽车能通过放电主动响应电力系统调峰，其对电动汽车的补偿标准应不低于0.4-0.6元/千瓦时，但目前大多数调峰补偿达不到这个标准。
“另外，即便调峰补偿高于这个标准，例如能够达到1元/千瓦时，一辆车按照80度电考虑，扣除成本后其收益也才40元左右，这对于大多数车主而言没有多大吸引力。对于电网调峰成本而言，电动汽车的经济性也远不及其它调峰电源。”吴俊宏补充道。
一位不愿具名的电动汽车车主表示，其对V2G模式持审慎态度。“假设我买车花费30万元，参与辅助服务市场5年可获得5万元收益，但因高频次充放电，电动汽车寿命大打折扣，这不是‘买椟还珠’的赔本买卖吗？”
有专家认为，V2G参与调峰辅助服务市场，目前来看其象征意义大于实际意义。吴俊宏也表示：“现阶段而言，电动汽车锂电池用于调峰放电服务并不经济，而且现在我国电动汽车依然享受政府补贴，用补贴去抵消电池充放电循环的成本，其参与市场调峰的经济性应另作研究。目前将其作为柔性负荷参与电网低谷用电是实际意义的调峰方式。”
延伸阅读：
电力辅助服务市场呈现新格局
“建立辅助服务分担共享新机制”是电改“9号文”的重点任务之一，目前正加速推进、落地，其实操层面呈现向地市级延伸的新格局。
一个多月来，仅甘肃省就有不少地市启动了电力辅助服务市场交易。业内人士认为，将地市级企业纳入电力辅助服务，是电改继续深化的具体实践，实现了发电企业、电网企业、用电企业多赢。同时，甘肃省电力需求侧辅助服务改变了客户用电习惯、观念，从“不调峰”向“要调峰”转变。
多点开花平稳运行
电力辅助服务的目的就是让整个电力系统更安全、经济运行，自从2014年东北电网开启我国第一家电力调峰辅助服务市场以来，电力辅助服务一直在有序推进。
截至2019年底，东北、华北、华东、西北电网已先后启动区域电力辅助服务市场，福建、山西、山东、新疆、宁夏、广东、甘肃、重庆、江苏、蒙西等10个省（区、市）电网启动了省级电力辅助服务市场，电力辅助服务频繁走进大众视野。今年1月，河北南部电网调峰辅助服务市场开始试运行；3月23日，贵州组织开展电力调峰辅助服务模拟申报；福建电力调频辅助服务市场于4月1日转入正式运行……电力辅助服务市场呈现多点开花之势。
“国网经营区13家省级电力公司已出台调峰辅助服务市场机制运营方案，其中12家电力调峰辅助服务市场已上线运行，其中，东北、甘肃等电力辅助服务市场运行平稳。”国网能源研究院新能源与统计研究所新能源研究室主任王彩霞对记者表示，电力辅助服务包括调频、调峰、无功调节、备用、黑启动服务等多个品种。由于我国电力现货市场建设尚处初期阶段，不能完全满足电力市场需求，需要围绕调峰、调频等业务需求开展辅助服务市场建设。等到电力市场成熟后，通过电力现货市场调节，几乎不需要调峰等辅助服务。
实现多赢有望大规模启动
如今，电力辅助服务市场有看点的要属甘肃省，其试点实操不仅局限于省级层面，而且还调动了地市级的积极性。
在甘肃省能源监管办的指导下，3月21日，张掖供电经营区试点开展需求侧辅助市场交易，成为西北第一家运营的负荷侧调峰辅助服务市场；随后，4月15日，兰州完成负荷侧调峰辅助服务首单交易。需求侧资源辅助服务市场对拓展电力市场、调节电网资源、实现电网安全稳定、促进新能源消纳、提升调度精益化水平等均具有重要意义，参与交易的企业纷纷为甘肃电力辅助服务市场点赞。
“需求侧辅助服务市场作为甘肃省内辅助服务市场的一个交易品种，通过市场价格引导用户特别是高耗能企业改变用电习惯，从根据峰谷电价用电转变为根据电网调峰需求灵活用电。”国网甘肃省电力公司调控中心调度处副处长李全茂在接受记者采访时表示，在新能源大发时段，通过价格引导用户多用电，不仅能达到促进新能源消纳的目的，也可以降低企业用电成本，形成多方受益的良性循环。
据统计，自甘肃省电力需求侧辅助服务市场投运以来，张掖、武威、兰州地区5家企业参与市场交易，涉及碳化硅、铁合金、水泥等行业，增加调峰能力20万千瓦，增发新能源578万千瓦时，用户侧收益102.46万元，用户侧参与交易时段内用电成本降低0.18元/千瓦时。以兰州首单交易为例，交易为甘肃新能源消纳提供了12万千瓦调峰电力、约40万千瓦时调峰电量，为腾达西北铁合金有限公司争取辅助调峰补偿约8万元，实现多方共赢。“对电网而言，地级市层面积极参与电力辅助服务市场，能发挥大范围优化配置资源平台作用，实现系统整体效率优。”一位不愿具名的业内人士对记者表示。
记者从国网甘肃电力了解到，下一步，甘肃省将全面推动用户参与需求侧辅助服务市场，体现负荷侧辅助服务价值，激发用户参与的积极性，发掘用电企业的调峰潜力，促进新能源消纳和降低企业用电成本。按照相关规划，该公司力争2020年挖掘用户侧50万千瓦调峰能力，增发新能源2.32亿千瓦时，提高新能源利用率1.18个百分点。
有业内人士预测，甘肃电力需求侧辅助服务市场在目前试点的基础上将进一步总结经验，扩大规模，覆盖省内全行业的电力辅助服务市场有望大规模启动。
助力培育双边市场
除实现多方共赢外，甘肃省电力需求侧辅助服务市场还为下一步开展电力现货双边市场培育了客户。
据了解，甘肃电网新能源高占比特性明显，电源与负荷分布不匹配，电网阻塞情况严重，且网内电力电量富余，需要大量开展跨省区外送，促进新能源消纳。“考虑到目前甘肃用电侧市场化程度较低，用户侧参与市场的技术条件还有待提升，因此甘肃省内现货市场以发电侧单边市场起步，市场初期暂没有用户参与。为了培育用户的市场化意识，3月21日甘肃尝试启动了需求侧辅助服务市场。”国网甘肃电力调控中心调度处处长杨春祥对记者坦言，该公司计划通过先期参与用户的示范效应，激励省内广大用电企业积极参与市场，在培育用户市场意识的同时，引导用户向更为复杂的现货市场迈进，实现用户广泛参与包含中长期市场、现货市场、辅助服务市场的统一电力市场的目标。
虽然目前甘肃电力需求侧辅助服务市场仅有兰州、武威、张掖等地市的个别企业参与，但向全省电力用户传递了一个信号，即甘肃的电力市场化改革正在不断向前推进，要从发电侧现货单边市场过渡到用户广泛参与的双边市场。