日產(chǎn)日前公布，將在英國建設一個名為 e4Futures 的電動充電站項目，項目首批目標為 1000 個充電樁。特別的是，這種充電樁不僅能給汽車充電，還能讓汽車把電還給電網(wǎng)。
題圖/Nissan
e4Futures 項目是一種名為 V2G （汽車對電網(wǎng)）的特殊充電設施。和常規(guī)充電樁不同，這種設施聽起來有點奇怪：在用電低峰期，比如夜晚，用戶將電動車插在充電樁上充電，以此獲得較白天更低廉的價格；在用電高峰，比如夏天的傍晚，插在充電樁上的閑置電動車會把電池中的電輸回電網(wǎng)，電網(wǎng)也會為此向車主付錢。
這聽起來多此一舉，但是是一種真實存在的需求：電網(wǎng)調(diào)峰。
顧名思義，供電網(wǎng)絡的運轉是有峰值的。簡單的說，當民用和工業(yè)都需要電時，電網(wǎng)的負荷就會較大，而為了保證城市正常運轉，各種類型的發(fā)電站就會按照可能的峰值需求來設計。
但某些時候，比如炎熱的、需要大量開啟空調(diào)的夏天，因為增加了空調(diào)的負荷，電網(wǎng)原有的發(fā)電量可能就會出現(xiàn)短缺，某些地區(qū)可能會拉閘限電；而另一些時候，比如氣候宜人的夜晚，沒有空調(diào)、沒有工業(yè)，電網(wǎng)的發(fā)電量又會多余。
因為大部分國家的用電網(wǎng)絡中，主要的發(fā)電設施都是不能隨意停機的特殊設備，比如超臨界火電機組或是核電機組，白天電力不足或許還能依靠太陽能、水利等可以快速停機和工作的電站來補充，等到了夜晚，因為大電站不能停機，發(fā)出的電就會白白浪費掉。
這種電網(wǎng)的波峰波谷問題在美國、中國等供電網(wǎng)絡復雜的國家尤其嚴重。過去主要的解決方案是一種特殊的水力電站：抽水蓄能電站。
抽水蓄能電站都有兩個小型水庫，一個在高處，比如山頂，一個在低處。這種電站的發(fā)電機組是特殊可逆的，既可以是電動機也可以是發(fā)電機：當夜晚電網(wǎng)出現(xiàn)用電低峰時，抽水蓄能電站會支付較低的單價買電，把低處水庫中的水抽到山頂?shù)乃畮熘腥?；在白天的用電高峰，再把這些水從山頂放下來發(fā)電，把這些電高價賣給電網(wǎng)。
浙江安吉天荒坪抽水蓄能電站，左側為上水庫，右側為下水庫，電站布置在地下/螞蜂窩
美國能源部統(tǒng)計，截止 2017 年全球電力網(wǎng)絡中有超過 96% 的電力調(diào)節(jié)設施是抽水蓄能電站，總裝機容量約 1680 億瓦特。以中國的情況來說，因為電力系統(tǒng)由兩大國有公司壟斷，大部分的抽水蓄能電站的產(chǎn)權都屬于電網(wǎng)，功能上主要是作為核電和火電站的配套設施，因為有 20% 到 30% 的能量損耗，一般是不盈利的。
但抽水蓄能電站解決的是非常重要的難題，在電力供給市場化的國家尤其突出。
2017 年圣誕節(jié)，德國電力交易所 EPEX Spot 的實時電力價格一度出現(xiàn)的負值，也就是說這段時間用電的人，不僅不用給錢，電網(wǎng)還會退錢給你。出現(xiàn)這種狀況就是因為圣誕節(jié)期間工廠放假，商業(yè)關門，到處都不用電，而德國的電力系統(tǒng)中有 38% 以上都是沒法控制的清潔能源，比如風能和太陽能，剩余的火電機組又不能停機，所以出現(xiàn)了負數(shù)的電力結算價格。2017 年，EPEX Spot 電力交易所出現(xiàn)了 100 多次負電價。
日產(chǎn)正在研究的電動汽車對電網(wǎng)，也就是 V2G 技術可以認為是電網(wǎng)調(diào)峰技術的另一種可能性。
日產(chǎn)公司最早在 2016 年就在英國的歐洲技術研究中心開始研發(fā) V2G 技術，2017 年宣布在丹麥啟動實驗項目，建設了一個用來給出租電動車充電的小型 V2G 充電站。實驗顯示，這個站點每年能從電網(wǎng)獲得 1300 歐元，約合 10000 元人民幣的收入。
此次宣布在英國啟動的 V2G 項目規(guī)模更大，目標是 1000 個充電樁。這個項目是日產(chǎn)、紐卡斯爾大學、帝國理工大學、建設公司 Nuvve、英國北方電網(wǎng)合作進行的，目前從英國政府獲得了 980 萬英鎊的投資。
但 V2G 項目目前還有一些問題沒有解決，比如電池充電再放電的效率問題，如何協(xié)調(diào)用戶的使用避免和現(xiàn)有電網(wǎng)生產(chǎn)產(chǎn)生沖突等等。日產(chǎn)也表示，等到未來電動汽車足夠多的時候，V2G 項目才能顯示更重要的價值。
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