“全球新能源汽車與可再生能源融合”裏程碑示範項目

圖片來源：pennyelectric01戰略意義

進入21世紀以來，隨著國際社會對保障能源安全、保護生態環境、應對氣候變化等可持續發展問題的日益重視，可再生能源已經成為全球能源轉型的方向。中國的交通運輸部門溫室氣體排放量龐大且不斷增長，雖然電動汽車保有量逐年增長，但卻仍然主要依靠化石燃料驅動的電網提供電力。如果使用由可再生能源驅動的電網為電動汽車供電，將有效減少化石燃料供電產生的汙染物排放量，但是目前，中國在這一領域還處於研究階段，需進一步通過示範進行成果驗證和應用。可再生能源成為電動汽車以及電動汽車和可再生能源融合的主要供電來源有兩個主要途徑，第一，需要將大量可再生能源融入電網，這反過來將為更多的電動汽車提供動力。第二，需要建立大量的分布式可再生能源微電網，為更加龐大的電動汽車車隊供電。02全球動態

在推動新能源汽車與可再生能源融合發展的過程中，電動汽車與電網大規模互聯互動，是實現融合發展的關鍵技術，車網互動（V2G）必將經曆無序充電（V0G）、有序充電（V1G）、車網互動（V2G）和車網一體（VGI）四個階段，全球主要國家已經圍繞V2G技術展開深入研究和探索。

目前全球約有50餘項V2G試點示範項目，主要集中在美國（18項）、西歐（25項）和日本、韓國和中國香港（共7項）等地，項目包括技術驗證、示範推廣、商業化運行等不同類型。

全球V2G項目分布圖

圖片來源：V2G hub

歐洲

丹麥帕克項目（2016-2018）

圖片來源：NUVVE

項目介紹

丹麥parker項目是全球首個完全V2G商業中心，覆蓋了多個車隊、車輛和區域。Parker項目建立在EDISON和Nikola兩個項目的基礎上，為了解電動汽車在支持電力系統方面的潛力奠定了基礎。

項目目標

驗證電動汽車（EV）可以通過垂直整合資源來支持電網，從而為本地和系統範圍內的電網提供無縫支持。確保應對有關市場，技術和用戶的障礙，為進一步的商業化鋪平道路，並對電動汽車滿足電網需求的能力進行評估。

項目預算

14,731,471 丹麥克朗（ForskEL 出資）。

主要參與方

DTU Elektro/PowerLabDK（項目負責人），NUVVE（集成商），日產，PSA 集團，三菱汽車（汽車OEMs）， Insero（其他），Frederiksberg Forsyning（車隊），Enel（充電樁），三菱公司（技術）。

-50 台Enel 的10 千瓦直流充電樁、日產LEAF 20 千瓦時、日產E-NV200 24 千瓦時、三菱Outlander 12 千瓦時等車型參與此項目。

- 實用V2G CHAdeMO 通訊協議。

- 荷電狀態（SoC）為30% 至95%。

項目成果

1. 該項目研究了電動汽車向電力系統提供電力的能力，重點示範了頻率調節服務，該服務不僅需求大（響應時間和V2G需求），也是丹麥目前可獲得的最具商業意義的服務。經過驗證，Parker項目使用的電動車產品（PSA，三菱和日產）與DC V2G充電器（Enel X）目前在技術上能夠提供丹麥目前使用的所有頻率調節服務，並准備為電網提供高級服務。

2. 該項目第二個目標是開發測試協議，該協議針對電動汽車和充電基礎設施的技術能力，以支持V2G服務。經過驗證，CHAdeMO是目前唯一支持V2G的標准，此外，該項目開發了一種測試模式，用於評估該項目中包含的車輛的性能。根據測試，評估了七種不同的性能指標，包括激活時間，設定點粒度，准確性和精度。測試表明，所測試的車輛（日產聆風，日產Evalia，標致iOn，三菱歐藍德PHEV）具有良好的性能，

可以作為汽車模型和標准的基准。

3. 該項目的另一個研究發現，針對分布式系統的開發的可能性，主要包括堵塞管理、負載轉移、調峰和電壓控制，案例發現提供配備高效充電器的無功功率可以最大程度減少電網損耗。

荷蘭

智能太陽能充電項目(2014-2019)

項目介紹

智能太陽能充電是區域，城市或區域級別的可持續能源系統。利用V2G技術將本地產生的太陽能存儲在汽車中，形成智能，動態的快速充電和存儲系統，創建靈活的存儲容量，從而減少電網上的峰值負載。當能源價格高或存在網絡擁塞風險時，可以將存儲的電量釋放到區域中。荷蘭太陽能與電動汽車雙向充電站示範項目是世界上第一個由光伏板整合電動汽車充電樁的V2G示範項目。22個充電樁安裝在Lombok附近的城市汽車共享計劃和太陽能項目中。本項目的重點是開發V2G 的交流標准，開發一套智能系統以促進充電設施和太陽能的推廣。

圖片來源：smart solar charing

項目目標

該示範項目目標為實現電動汽車可由充電樁直接獲取太陽能進行直流充電，不需要轉換為交流電，並且充電器為雙向標准，電動汽車的剩餘電能可以通過車輛端反饋到電網。充電器可以實現四種電能流向分別為；電動車到光伏電板、電動車到電網、電網到電動車、以及光伏板到電網。

主要參與方：

項目牽頭方：Lomboxnet

配電系統運營商：Stedin

整車廠：22 台雷諾Zoe（40 千瓦時）

充電樁：Seers Group 和People Group 提供的22 千瓦交流公共充電樁，直接與低壓電網並網，幫助就地消納太陽能。

項目成果

該V2G系統采用10KW功率模塊，可進行聯合快速充電。太陽能光伏板和電動車雙向充電系統有兩個用於電網和EV的雙向端口，一個用於PV的單向端口。光伏變流器、柵極逆變器和隔離式電動汽車充電器集成在中央直連系統上。電動汽車和光伏在直流上的直接接口比交流接口更有利，因為降低了轉換步驟，提高了效率。充電器采用碳化矽與准諧振技術，充放電效率高，功率密度高。與分別單獨使用的電動車充電器和光伏發電逆變器相比，電動車與光伏發電整合充電站具有更少的應用組件數，更小的體積，高可靠性並且節約設備成本。

10kw並網三端口EV-PV充電系統架構

圖片來源：smartsolar charging

亞洲

日本中部電力公司與豐田通商合作V2G項目(2018-2021)

項目介紹

2018年，日本中部電力公司與豐田株式會社合作開發了V2G控制系統，在東京通過兩座具備雙向互動能力的充電站，驗證了電動汽車互動在電網頻率調節、負荷轉移方面的作用。2019年，該項目展示了V2G服務如何平衡電網的供需，將模擬更接近真實生活環境的測試條件，同時根據2018年研發的V2G控制系統的基礎上增加供需測試服務器，用於模擬測試中部電力公司的電能供需控制。

圖片來源：NUVVE

圖片來源：toyota-tsusho.com

項目目標

通過為雙向PHEV / EV提供新的價值流，加快引入插電式混合動力汽車/電動汽車（PHEV / EV），有助於實現低碳社會和穩定的電力供應。通過購買新型分布式能源來降低電力需求和供應調整的成本，從而進一步實現多元化。

圖片來源：toyota-tsusho.com

主要參與方

傳輸系統運營商：日本中部電力公司

V2G服務器：美國NUVVE公司

EV/PHEV：豐田

充電樁：tsubakimoto chain

服務範圍

–雙向充電

–頻率調節

–峰移

日本橫濱“智能城市”

圖片來源：松下電器研究開發（中國）有限公司

項目介紹

日本的智能城市項目是日本最大規模的實證示範項目之一，結合了多種“智能”元素，包括本地可再生能源電網、智能家居、存儲以及包括電動汽車在內的智能交通。社區能源管理系統能將這些技術都融合在一起，綜合利用光伏系統和儲電系統，同時還展示了V2G技術和電動汽車退役電池的梯次利用。

項目合作方：
橫濱市政府，松下集團

項目預算：
740億日元（60億人民幣）

開發面積：
60Km2

關鍵技術應用

1.大量導入家庭能源管理系統(HEMS)

2.建設光伏發電和城市廢熱利用系統

3.引進EV電動車，建設新型城市交通系統

項目目標

到2050年前實現人均CO2排放量比2004年減少60%以上。中期目標2025年前人均C02排放量減少30%以上，同時可再生能源使用量相比2004年提高10倍。03“中國新能源汽車和可再生能源綜合應用商業化推廣”項目背景介紹

“中國新能源汽車和可再生能源綜合應用商業化推廣”（GEF6）項目是2015年工信部會同聯合國工業發展組織（UNIDO）、中國汽車工程學會共同申請的全球環境基金項目。受工信部委托，中國汽車工程學會承擔GEF6的項目辦公室工作，負責項目的日程協調和管理。項目自2018年8月27日正式啟動，周期三年，截止目前已在上海、鹽城、如皋三地開展可再生能源和新能源汽車綜合應用落地示範，內容包括分時租賃電動汽車推廣、智能充電站建設、光伏系統、儲能系統搭建、V2G技術示範、以及經驗分享，學術交流等活動。在政策和技術類研究方面，已完成或正在進行政策研究類工作12項，技術標准研究類工作13項。近期，項目工作組將通過公眾號分享新能源汽車與可再生能源融合項目成果。

截止到2020年8月，中國汽車工程學會根據GEF6項目的實施內容已開展以下方面工作

政策研究類工作進展

技術標准類工作進展

技術與商業模式示範工作進展-上海示範區

GEF6項目工作組聯系方式

聯系人：

鄭亞莉，15201284639 zhengyl@sae-china.org

張會來，17622833036 zhl@sae-china.org