蔡文璇 郭鈞益 郭學敏 彭瑋麟 羅煉鐸

　　當今世界，新一輪科技革命和產業革命加速演變，碳中和、碳達峰目標的推進要求汽車產業加快綠色轉型，新能源汽車呈現爆發式增長，推動電動汽車發展從政策驅動過渡至市場驅動階段。隨著移動儲能技術快速發展，電動汽車通過充放電參與電網系統電能質量治理、調峰調頻等互動模式呈現出巨大的應用價值和發展前景。

　　電動汽車與電網互動，簡稱車網互動(VehicletoGrid，V2G)，主要是指：在用電低谷時，電網給電動汽車充電，降低用電成本;在用電高峰時，電動汽車反向給電網放電，化身為電網系統的“充電寶”，推動電動汽車車主成為能源低碳運行的消費者和生產者。當前，國內V2G發展尚處于摸索階段，而國際已做出先進探索和實踐，值得參考借鑒。

　　國際V2G項目整體處于試驗驗證階段

　　據V2G-HUB網站統計，目前國際登記的V2G項目共107個，其中歐洲73個(占68.2%)、北美洲20個、亞洲10個、非洲2個、大洋洲2個，超過80%的項目聚焦于V2G技術可行性分析。歐洲和北美洲的項目顯示，V2G在參與電力負荷削峰填谷、電力需求側響應、調頻輔助服務、應對能源電力應急事件等應用場景都具備經濟可行性，并在市場化運作層面做出有益探索和實踐。

　　1.頭部廠商聚集效應初步顯現

　　V2G整體分為車輛制造、雙向充放電設施制造、設備集成部署、供放電四大環節。在車輛制造環節上，日產(NIS-SAN)主導了30個項目，占74個已登記車輛制造廠家項目的40.5%;類似的，雙向充放電設施制造環節由麥林能源(MAGNUMPOWER)主導了其中37.2%的項目;設備集成部署方面，綠色能源技術公司(Nuvve)則主導了39.5%的項目。

　　2.項目商業化運營初見苗頭

　　項目應用層面，在96項標注了使用性質的V2G項目中，共有56項處于試驗驗證階段，占比58.3%;共有26個項目處于不同程度的商業化運營階段，其中有8項已進入完全商業化運營。研究發現，大部分商業化運營項目均依托于V2G信息平臺，連接電網側供電設備、用電側電動汽車運行終端等，通過數字化平臺形成信息對接，匹配充放電供需雙方。

　　政策支持V2G項目商業模式探索

　　1.各國積極扶持V2G技術研究和商業化應用

　　為應對全球氣候變化和經濟下行沖擊，減少碳排放、穩定經濟已成為國際能源經濟領域的普遍做法。全球多個國家和地區相繼發布能源領域相關發展戰略和政策措施，加大能源低碳技術研究投入。

　　多個國家制定碳中和目標，明確能源綠色低碳發展戰略。如歐盟委員會發布了《可持續與智能交通戰略》，到2050年力爭交通領域碳排放在2020年基礎上減少90%。歐盟向140個重點交通項目注入22億歐元，用于能源交通領域技術研發和推廣應用。英國將禁純燃油車的時間表從2040年提前至2030年，甚至提出2035年前禁售混動汽車;美國、德國、日本等國家大力推動電動汽車產業發展，加快V2G技術研究轉化。

　　各國加快扶持能源領域新興產業發展，積極搶占新一輪經濟和發展制高點。如英國對70英里無排放車輛提供高額補貼和返款。日本設立清潔能源汽車補助金和燃料電池汽車補助金，通過高額補貼支持一批V2G項目。美國通過向消費者提供經濟補貼和稅收減免，加速V2G示范項目推廣。

　　2.項目商業模式圍繞區域、社區和個體呈現出差異化服務特點

　　在政策支持下，基于服務對象的不同衍生出三類V2G商業化服務：

　　服務區域建成具有平衡性經濟性的可再生能源電力系統，包括為電網企業提供調頻輔助服務、參與能源批發市場、區域達成二氧化碳排放量指標要求、參與區域能源綜合計劃、支撐區域輸電運營等，要求V2G在技術層面能夠快速激活實現雙向充放電，服務收益包括技術服務費、節能費用、政府補貼等。如丹麥Parker示范項目發現，平均每輛車一年提供的電力頻率調節服務時間總計為13000小時，平均收入為1860歐元/年，可以較好支撐區域能源電力輸電運營。

　　支撐社區建設分布式電網和新能源基礎設施，包括參與削峰填谷，緩解社區內變壓器、線路和配電設施的負荷過載問題，避免區域性能源供應應急事故;促進能源雙邊交易，提供點對點的能源零售交易，提升本地能源生產與消費效益最大化。如Nuvve在美國加州大學圣地亞哥分校開展V2G示范項目，以免費班車服務為載體，在用電非高峰時段為校區內學生及教職工提供交通便利，為校區提供電力供應儲備。

　　面向建筑或家庭的能源生產消費優化，電動汽車的移動儲能屬性可作為小型備用電源，提供電動汽車到設備、電動汽車之間的移動充放電服務，隨時隨地充電。如英國政府資助的EFES項目面向建筑開展能源系統優化，證明了搭建本地虛擬發電廠促進能源網絡效益最大化，通過小型用電場景的技術經濟分析提供定制化V2G解決方案。

　　3.技術障礙和市場活力限制項目盈利

　　當前，V2G大規模商業化發展仍存在多方面制約因素。電網系統方面，如何系統推進配電網現有基礎設備的技術升級和增容改造，解決與平衡因電動汽車大規模高頻率無序充放電而帶來的高諧波電流和沖擊電壓影響，保障配電系統安全運行和供電質量，仍然是當前推進V2G的主要障礙。電動汽車和充電樁方面，由于充電設施技術標準和生產規模仍未成熟，V2G安裝成本相較單向充電設施更高，并且需要在接入電網性能測評、設備安裝等方面承擔額外費用。參與用戶方面，高頻率充放電對電池造成的影響、電力市場準入條件和商業模式等因素影響用戶側的參與積極性。

　　智能化、低碳化、商業化成發展方向

　　1.智能化：新興技術融合發展逐步深化

　　為實現大規模電動汽車接入和靈活調控負荷需求，需加快融合應用“云大物移智”等新興技術。一是終端設備層面加快研究電動汽車、充放電樁、電網接入設備等多維耦合系統的銜接與匹配，開展動力電池關鍵設備技術研究。二是平臺層面通過運用數字化技術實施“互聯網+”，加快制定相關行業技術標準，聚合分散資源，實現平臺化運營。三是場景應用層面開展定制化場景技術研發，加快由單體技術試驗向“車—樁—網”智能充放電模式演變。

　　2.低碳化：V2G助力能源低碳轉型

　　隨著綠色低碳政策在世界迅速推進，各大汽車企業、電池廠商等加快電動汽車技術研發，帶動具有低碳、環保、清潔等屬性的電動汽車數量快速增長，V2G使太陽能、風能等清潔能源大規模接入電網成為可能。如日產與通用電氣聯手研發V2G專用蓄電池，豐田與Nuvve公司合作推出V2G產品，在驗證技術可行性的同時，通過商業化應用逐步推動V2G成為交通領域碳中和的重要支撐。

　　3.商業化：多方利益共享機制逐步成熟

　　國際V2G項目積極推動電動汽車電能納入電力輔助服務市場參與結算，并通過鼓勵車主、充電運營商等市場主體參與現貨電能量、需求側響應、碳交易等市場的公開交易來獲取收益，多方利益共享機制逐步成熟。隨著多層次的統一電力市場體系逐步健全，電動汽車參與電力市場輔助服務的結算機制和管理制度將逐步明晰，多樣化收入來源的利益共享機制將逐步明朗，V2G在商業化應用將愈發呈現資源潛力和經濟效益。

　　(作者單位：南網能源院企業管理研究所)