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100亿的节省:电力行业如何为波兰能源网络减负

100亿的节省:电力行业如何为波兰能源网络减负

电动汽车不再仅仅是交通工具。随着“车联一切”(V2X)技术的发展,它们可能成为提升电力系统灵活性的重要组成部分。

CHARX模块化控制器、触摸屏以及Iskra电能计量器为充电设施的制造商和运营商提供了可靠且用户友好的解决方案,有助于满足Eichrecht法规要求。

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电动汽车会像光伏一样吗?

波兰的电动出行市场目前仍处于发展初期。截至2025年底,该国注册的电动汽车(BEV)约有12.2万辆,混合动力车(PHEV)约有11.6万辆。这仅占波兰道路上所有车辆的约1%。

同时,长期前景预示着强劲的增长势头。根据KPEiK的预测,到2040年,波兰的道路上可能会有超过400万辆电动汽车行驶。这一目标虽雄心勃勃,但仍具现实性。不过要实现它,需要相应的支持措施以及政府对监管环境的调整。

交通运输行业转型的参考点可能是光伏市场的繁荣。在过去的十年里,波兰出现了150万户光伏发电用户,光伏装机容量增长超过了25吉瓦。

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同时,在试图复制这一成功时,必须避免重蹈过去的错误。光伏产业的快速发展暴露出电力系统的局限性——包括配电网过载问题以及需要重新规划大规模可再生能源的使用。这在很大程度上是由于电力生产和用户用电方面缺乏灵活性所导致的。在交通领域实现快速电气化的过程中,我们也将面临类似的风险。

我们将选择哪条道路?

对于电动汽车市场的发展,我们面临着两种可能的情况——一种是面向个人使用的电动汽车,另一种则是企业车队所使用的电动汽车。

首次充电时,其过程缺乏弹性。夜间用电高峰愈发严重,电力网络承受的压力也越来越大。因此,必须在电网基础设施和峰值电源方面进行额外投资,这会带来成本,并反映在我们的电费上。

在第二种方案中,我们推动智能双向充电的发展。电动汽车主要使用绿色能源进行充电。用户自备的可再生能源利用率提高,而可再生能源的重新调配规模则有所减少。峰值电力需求随之下降,现有的电网基础设施也能得到更有效的利用。这样一来,配电环节的电费上涨趋势就能得到一定程度的遏制。

弹性、弹性,还有更多弹性

V2G(车辆到电网)、V2H(车辆到家)、V2L(车辆到负载)以及V2X(车辆到一切设备)技术都设想让电动汽车充当移动能源存储装置。

实际上,这意味着车辆会从家庭光伏系统或电网电价较低的时段获取电能并储存起来。这些储存的能源可在用电高峰期或电网出现故障时为家庭供电。这样的“移动储能装置”还能在能源市场中提供需求侧响应服务,为车主创造额外收入。

智能充电确实值得投资

在未来的十年里,太阳能发电系统、热泵以及电动汽车这一组合将成为许多独栋住宅的标准配置。对于那些希望降低能源费用的家庭来说,这种解决方案尤其受欢迎。

智能控制系统能够调控热泵的运行以及电动汽车的充电和放电过程,从而提高家庭太阳能电池板的能源自给率,并在动态电价机制下实现节省。对于自发供电的家庭而言,这意味着更低的电费支出。

根据弗劳恩霍夫研究所的分析,V2H技术的应用可使自发供电家庭的年度电费降低15-30%。而Instatr的调研则显示,双向充电结合动态电价机制每年能为家庭节省超过2,800兹罗提。

能节省多少费用

V2X技术的应用所带来的系统效益将在中期内显现。到那时,电动汽车的数量将足够多,我们就能观察到规模效应。

根据改革研究所的计算,如果到2040年有40%的电动汽车实现智能充电,且其中30%使用V2X技术,那么该系统可节省的金额将超过100亿兹罗提。这些节省包括:

通过减少4.6太瓦时的可再生能源调配需求而节省的0.7亿兹罗提,这会影响质量费的标准。

通过减少5.5太瓦时的昂贵天然气能源消耗而节省的5.3亿兹罗提,这将体现在实际用电费用上。

通过降低1吉瓦的可调控峰值负荷需求而节省的0.4亿兹罗提,这将使功率费用有所下降。

通过限制昂贵的网络基础设施投资规模,可节省40亿兹罗提,这一成效将体现在网络费用上。

波兰拥有独特的机会……因为它正处于起步阶段

要充分释放V2X技术的潜力及其带来的节能效果,就需要在政府及监管层面做出具体决策。

首要步骤是在构建监管框架时制定明确的规则。必须明确界定V2H和V2G的概念,并确定向电网输送及从电网获取能源的计费规则。否则,生产者将无法向电网回馈能源。

第二个要素是充电基础设施。新建和升级的充电站应支持V2X技术,并采用开放的通信与管理标准。只有这样,不同制造商的汽车、充电设备以及信息系统才能形成一个统一的生态系统,而非各自独立的解决方案集合。

第三个支柱是市场机制的完善。如果没有适当的经济激励,电动汽车的灵活充电就无法实现。因此,需要建立动态电价机制,以及为公共充电站设置特殊费率,在能源价格最低时给予充电优惠。

我们正处于一个极为有利的时机。波兰的电动汽车市场才刚刚起步,这为灵活的电动出行方式的发展创造了条件。正是如今所购买的汽车以及正在建设的充电设施,将决定未来的交通系统是会变得僵化且成本高昂,还是具备灵活性且维护成本更低。

我们越快重视灵活性,交通电气化对电力系统的负担就会越小。

没有必要等待。西欧已经在测试和推广相关解决方案,这些方案证明了V2X技术确实有效且能带来成本节约。我们在丹麦、英国和法国都能找到相关案例。

丹麦——V2G技术的商业化应用

2016年,丹麦弗雷德里克斯堡市推出了首个完全商业化的V2G项目。该项目采用了美国NUVVE公司开发的用于管理双向充电的平台。使用这项服务的是弗雷德里克斯堡供水公司Frederiksberg Forsyning。为开展试点项目,该公司购买了10辆日产e-NV200电动车辆以及10台功率为10千瓦的Enel V2G充电器。

在丹麦,还有Spirii公司,自2019年起它一直运营着一个用于电动汽车充电的互动平台。

在Spirii Go应用中,用户可以查看所选充电站的实时数据、充电器的可用功率以及当前的电费价格。通过这些信息,用户就能知道在何处以及何时可以以较低成本为汽车充电。

而平台上的充电站运营商则负责监控其整个基础设施。他们能够看到消费者的使用行为、充电过程的统计数据以及网络性能。基于这些数据,企业可以调整服务内容,并决定在哪些地点增设新的充电站。

英国——开始具备盈利潜力的V2G技术

英国在2018年至2021年间开展的SCIURUS V2G项目还揭示了一个更为重要的事实:拥有此类移动储能装置的人确实可以通过它赚钱。

在试点项目中,300名电动汽车车主获得了双向充电站以及用于管理能源消耗的互动平台的免费使用权限。这些司机能够提前获知电价较低的时段信息。该系统会提示他们何时为汽车充电,以及何时将电能回馈电网并从中获利。

其效果是每位车主每年可节省多达725英镑。该项目显示,若整个系统都纳入该服务(假设英国一半的电动汽车队列都能使用V2G技术),到2030年潜在收益可达35亿英镑。

从2025年起,英国的电动汽车车主可通过Octopus Power Pack在市场条件下使用V2G服务。该服务由运营商(Octopus Energy)负责管理电动汽车的双向充电过程。与标准电价相比,车主每年可节省约620英镑。

要使用此项服务,用户需确保车辆每月有20天、每天至少连接充电站12小时。车辆的月度充电量不得超过210千瓦时。

供应商会按照客户设定的时间表来管理充电,确保车辆随时可以出发。用户还有权将电池的最低电量阈值设定为30%,以便在紧急情况下保证车辆可用。

法国——V2G技术开始投入系统应用

在法国,V2G技术的潜力是电力系统规划中的重要组成部分。为电动汽车的灵活充电而发展相关基础设施,是法国能源监管机构2025-2030年战略中的重点方向之一。

法国的输电系统运营商RTE预计,到2035年,2%的电动汽车车队将具备提供V2G服务的能力。

2022年,RTE为全球首个用于提供FCR(频率控制储备)服务的V2G聚合器颁发了认证。该获认证的聚合器是由法国能源企业EDF与美国聚合服务提供商NUVVE组成的DREEV联盟。他们利用用于为企业车队车辆充电的CHAdeMO双向充电器来实现能量聚合。

与此同时,EDF还在推进EVVE项目,该项目的目标是打造一个功率超过8 MW的虚拟电能存储设施,由800个V2G双向充电站组成。如此规模的项目将切实影响法国电力系统的平衡。

V2X是实用的工具,切勿浪费它

V2X已不再是技术幻想,而是现实可行的解决方案——丹麦、英国和法国等国家便是明证。

对于波兰的电力系统而言,V2X将成为提升灵活性的重要工具。这意味着可减少可再生能源的重新调度需求,降低对昂贵天然气能源的依赖,控制对可控峰值负荷的需求,并促进电网建设。

在波兰,这一举措预计能在2040年为该国带来约100亿兹罗提的收益。如今做出的决策将决定这些目标是否能够实现。

Klaudia Janik是改革研究所的气候与能源政策分析专家。