【煕晟能源】電池交換站:它們能提高電網的靈活性嗎?

電池更換在降低電動汽車成本方面的作用是眾所周知的。

然而,換電站也可以作為電網靈活性的重要來源,隨著可再生能源和電動汽車份額的增加,這將變得至關重要。

印度能源、環境和水委員會(CEEW)的研究分析師Dhruv Warrior闡述了電池更換的各個方面及其在未來幾年的發展。

2022年2月1日,印度財政部長在總理的“Panchamrit”應對氣候變化的五點議程的基礎上,釋出了幾項與能源轉型相關的具有里程碑意義的公告。

在這些公告中,有一項關於電池更換的政策讓業內許多人興奮不已。這項政策使電池更換和私營部門戰略保持一致。

什麼是換電池?

電池更換是透過可拆卸電池為車輛充能的一種形式。當電池電量耗盡時,駕駛員可以在幾分鐘內前往電池更換站更換電池。因此,駕駛員不需要擁有昂貴的電池,取而代之的是——電池即服務(BaaS)。這種商業模式的成功可能會成為電動汽車革命的重要催化劑,因為它可以降低電動汽車的擁有成本。

電池更換以實現電網靈活性

更換電池的理由通常歸結為電動汽車成本的潛在降低和無需快速充電器的快速充能。但隨著可再生能源和電動汽車份額的增加,

電池交換站也可以在幫助電力公司平衡電網方面發揮關鍵作用

要了解電池更換可能在哪些方面發揮作用,我們首先應該瞭解當前充電方法在載入到電網時的問題所在。我們使用德里的案例研究來解釋這個問題。

在下圖中,我們看到了德里電網的特徵性動態需求,包括下午和晚上的高峰。在這些時候,電網的輸配電(T&D)基礎設施已達到極限,電力公司被迫以高昂的成本從短期電力市場採購多餘的電力。隨著電動汽車充電數量的增加,這種負載的可變性可能會增加。通常,電動汽車在夜間充電,在德里,它們的電力需求與預先存在的高峰時間相吻合。

【煕晟能源】電池交換站:它們能提高電網的靈活性嗎?

德里電網的特徵性動態需求

託管收費系統

電力公司可以嘗試透過被動或主動管理充電來控制其EV充電負載。在設法進行被動充電時,電力公司使用諸如可變時間(ToD)費率等激勵措施來推動充電行為。在主動管理充電中,電力公司透過直接控制其網路上的充電器來管理充電。消費者會看到電力公司要求他們的充電速度減慢或關閉。不幸的是,儘管有必要,但託管收費系統的有效性受到限制。

主動管理充電需要安裝智慧充電裝置。對於目前從標準牆壁插座充電的e-2W和e-3W驅動程式而言,大規模實施此類安裝將具有挑戰性。託管收費計劃還可能需要使用者積極參與,以跟蹤一天中的時間費率和需求響應事件。這種積極參與對於不太懂技術的消費者來說可能是一個挑戰。

電池更換可能是填補這些空白的理想選擇,特別是在印度,e-2W和e-3W佔潛在電動汽車客戶的大部分。電池更換提供商有可能充當聚合器,可以管理大量e-2W和e-3W的充電負載。對於電動汽車司機來說,智慧充電的過程會簡單得多。此外,電池更換可以增加充電期間可用的負載轉移範圍。

電池更換的靈活性

目前,充電期間可用的靈活性取決於個人消費者的時間表和充電器可用性。電池交換站應該能夠體現靈活性。這樣的商業模式將比由多個非同一地點的智慧充電器組成的聚合模式更直接,因為智慧電池站只需要一個與電網的商業連線。

如果電池交換擴充套件到e-4W和電動巴士,它可以減少快速充電器的負載,同時提供類似的速度。電池更換站可以透過擴大這些更換電池的充電視窗來減少充電負載。

透過這種機制,電池更換站可以為電力公司提供急需的靈活性,同時為電動汽車消費者提供價值。該站還可以充當電網上的能量儲存器併為其提供電力。Gogoro Inc。和臺電於2021年10月在臺灣安裝了世界上第一個V2G電池交換站。

【煕晟能源】電池交換站:它們能提高電網的靈活性嗎?

主流化併網電池交換

電池更換作為一項技術一直處於錯誤的起步階段。政策制定者和私營企業在技術部署上保持一致至關重要。在考慮部署併網電池交換時,需要解決一些挑戰。

缺乏資料是第一個障礙。智慧充電在印度是一項新興技術,而電池更換仍處於概念驗證階段。此外,在全球範圍內,它只集中在特定的地理區域,並且缺乏智慧充電實施資料。作為電池更換政策的一部分,政府應為併網試點提供專項資金。此類試點將為電力公司和行業參與者提供有關電池更換站提供的潛在技術。

其次,為了提供電網靈活性的電池交換,它必須大規模部署。這種部署的一個主要障礙是缺乏可更換電池技術的標準化。每家公司都有自己的專有技術,可能不願意為標準化進行修改。政府必須介入,為這些可更換電池強制執行某些基本標準。只有透過將製造(電動汽車和電池)和換電站運營商的所有主要參與者聚集在一起的協商過程才能制定有效的標準。

最後,電池更換必須讓消費者負擔得起。在這裡,來自電網服務的收入可以為電池更換模式增加急需的競爭優勢。電池更換公司可以透過降低費率所產生的一些價值,並設法向客戶發放獎勵,作為其BaaS模式的一部分。

智慧電池交換站可以為電網提供這兩種服務,同時為電動汽車司機提供價值。可以在不影響電池更換USP的情況下提供靈活性:快速充能和負擔得起的電動汽車。為確保電池更換的成功並提高電網彈性,電動汽車製造商、電力公司和政策制定者等各種利益相關者需要密切合作,開發出智慧電池更換生態系統。