중국의 신에너지 자동차 시장이 급속히 성장함에 따라 V2G(Vehicle-to-Grid) 기술의 적용은 국가 에너지 전략 및 스마트 그리드 구축에 점점 더 중요해지고 있습니다. V2G 기술은 전기 자동차를 모바일 에너지 저장 장치로 변환하고 양방향 충전 파일을 사용하여 차량에서 그리드로 전력 전송을 실현합니다. 이 기술을 통해 전기 자동차는 고부하 기간 동안 그리드에 전력을 공급하고 저부하 기간 동안 충전하여 그리드의 부하 균형을 맞추는 데 도움을 줍니다.
2024년 1월 4일, 국가발전개혁위원회(National Development and Reform Commission) 및 기타 부서는 특히 V2G 기술을 대상으로 하는 국내 최초의 정책 문서인 "신에너지 차량 및 전력망의 통합 및 상호 작용 강화에 대한 구현 의견"을 발표했습니다. 이전 국무원판공실이 발표한 '고품질 충전 인프라 시스템 추가 구축에 관한 지도의견'을 바탕으로 시행 의견은 차량-네트워크 상호작용 기술의 정의를 명확히 했을 뿐만 아니라 구체적인 목표와 목표를 제시했다. 전략을 수립하고 이를 장강삼각주, 주강삼각주, 베이징-천진-하북-산동, 쓰촨성, 충칭 등 성숙한 조건을 갖춘 지역에서 시범 프로젝트를 구축하는 데 사용할 계획이다.
이전 정보에 따르면 국내 V2G 기능을 갖춘 충전 파일은 약 1,000개에 불과하며, 현재 국내 충전 파일은 398만개로 기존 충전 파일 전체 수의 0.025%에 불과하다. 또한, 차량-네트워크 상호작용을 위한 V2G 기술도 비교적 성숙되어 있으며, 이 기술의 적용과 연구가 국제적으로 드문 일이 아닙니다. 결과적으로 도시에서 V2G 기술의 인기가 향상될 여지가 큽니다.
베이징은 국가 저탄소 도시 시범사업으로서 재생에너지 사용을 장려하고 있습니다. 도시의 거대한 신에너지 차량과 충전 인프라는 V2G 기술 적용을 위한 기반을 마련했습니다. 2022년 말까지 시는 280,000개 이상의 충전 파일과 292개 이상의 배터리 교환소를 건설했습니다.
그러나 V2G 기술은 홍보 및 구현 과정에서 주로 실제 운영의 타당성 및 해당 인프라 구축과 관련된 일련의 과제에 직면해 있습니다. 종이연구소 연구진은 최근 베이징을 표본으로 도시에너지, 전력, 충전파일 관련 산업에 대한 조사를 실시했다.
양방향 충전 파일은 높은 초기 투자 비용이 필요합니다.
연구원들은 V2G 기술이 도시 환경에서 대중화되면 도시에서 "충전소를 찾기 어려운" 현재 문제를 효과적으로 완화할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 중국은 아직 V2G 기술을 적용하는 초기 단계에 있습니다. 발전소 담당자가 지적했듯이 V2G 기술은 이론상 휴대폰을 보조 배터리로 충전하는 것과 비슷하지만 실제 적용하려면 좀 더 발전된 배터리 관리와 그리드 상호작용이 필요하다.
연구원들은 베이징의 충전 파일 회사를 조사한 결과 현재 베이징의 대부분의 충전 파일이 차량만 충전할 수 있는 단방향 충전 파일이라는 것을 알게 되었습니다. V2G 기능을 갖춘 양방향 충전 파일을 홍보하기 위해 우리는 현재 몇 가지 실질적인 과제에 직면해 있습니다.
첫째, 베이징과 같은 1급 도시들은 토지 부족에 직면해 있습니다. V2G 기능을 갖춘 충전소를 건설한다는 것은 토지를 임대하든, 매입하든 장기적인 투자와 높은 비용을 의미합니다. 게다가 추가로 사용할 수 있는 토지를 찾기도 어렵습니다.
둘째, 기존 충전 파일을 변환하는 데 시간이 걸립니다. 충전 파일을 구축하는 데 드는 장비 비용, 임대 공간 및 전력망에 연결하기 위한 배선 비용을 포함하여 투자 비용이 상대적으로 높습니다. 이러한 투자는 일반적으로 회수하는 데 최소 2~3년이 걸립니다. 개조가 기존 충전 파일을 기반으로 하는 경우 기업은 비용이 회수되기 전에 충분한 인센티브가 부족할 수 있습니다.
이전에 언론 보도에 따르면 현재 도시에서 V2G 기술을 대중화하는 데는 두 가지 주요 과제에 직면하게 됩니다. 첫 번째는 높은 초기 건설 비용입니다. 둘째, 전기차의 전원공급장치가 고장나서 그리드에 연결되면 그리드의 안정성에 영향을 미칠 수 있다.
기술 전망은 낙관적이며 장기적으로 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
V2G 기술 적용이 자동차 소유자에게 어떤 의미가 있을까요? 관련 연구에 따르면 소형 트램의 에너지 효율은 약 6km/kWh입니다(즉, 1kWh의 전력으로 6km를 주행할 수 있음). 소형 전기차의 배터리 용량은 일반적으로 60~80kWh(60~80kWh)이며, 전기차는 약 80kWh 정도의 전기를 충전할 수 있다. 그러나 차량의 에너지 소비에는 에어컨 등도 포함됩니다. 이상적인 상태에 비해 주행 거리는 줄어들게 됩니다.
앞서 언급한 충전파일 업체 담당자는 V2G 기술에 대해 낙관적이다. 그는 신에너지 차량이 완전히 충전되면 80kWh의 전기를 저장할 수 있으며 매번 그리드에 50kWh의 전기를 공급할 수 있다고 지적했습니다. 연구진이 베이징 동4환로에 위치한 한 쇼핑몰 지하주차장에서 확인한 충전전기요금을 기준으로 계산한 결과, 비첨두 시간대 충전요금은 1.1위안/kWh(교외 충전요금은 저렴)이며, 피크시간대 충전요금은 2.1위안/kWh이다. 자동차 소유자가 매일 비첨두 시간에 충전하고, 현재 가격을 기준으로 피크 시간에 전력망에 전력을 공급한다고 가정하면 자동차 소유자는 하루 최소 50위안의 수익을 올릴 수 있습니다. "피크 시간대의 시장 가격 책정과 같은 전력망의 가격 조정이 가능해지면 충전 파일에 전력을 공급하는 차량의 수익이 더욱 증가할 수 있습니다."
앞서 언급한 발전소 담당자는 V2G 기술을 통해 전기차가 그리드에 전력을 보낼 때 배터리 손실 비용을 고려해야 한다고 지적했다. 관련 보고서에 따르면 60kWh 배터리 비용은 약 US$7,680(약 RMB 55,000에 해당)입니다.
충전 파일 회사의 경우 신에너지 차량의 수가 지속적으로 증가함에 따라 V2G 기술에 대한 시장 수요도 증가할 것입니다. 전기차가 충전 파일을 통해 전력망에 전력을 전송할 때 충전 파일 회사는 일정한 “플랫폼 서비스 요금”을 청구할 수 있습니다. 또한 중국의 많은 도시에서는 기업이 충전 파일을 투자하고 운영하며 정부는 이에 상응하는 보조금을 제공할 것입니다.
국내 도시에서는 점차 V2G 적용을 추진하고 있습니다. 2023년 7월, 저우산시 최초의 V2G 충전 시범 스테이션이 공식적으로 가동되었고, 저장성 최초의 공원 내 거래 주문이 성공적으로 완료되었습니다. 2024년 1월 9일, NIO는 상하이에서 첫 번째 V2G 충전소 10개 배치가 공식적으로 가동되었다고 발표했습니다.
전국승용차시장정보연합회 사무총장인 Cui Dongshu는 V2G 기술의 잠재력에 대해 낙관하고 있습니다. 그는 연구원들에게 파워 배터리 기술이 발전하면 배터리 수명이 3,000배 이상으로 늘어날 수 있으며, 이는 약 10년 사용에 해당한다고 말했습니다. 이는 전기 자동차가 자주 충전 및 방전되는 애플리케이션 시나리오에 매우 중요합니다.
해외 연구자들도 비슷한 연구 결과를 내놨다. 호주 ACT는 최근 "REVS(전기 자동차를 그리드 서비스로 구현)"라는 2년간의 V2G 기술 연구 프로젝트를 완료했습니다. 이는 기술의 대규모 발전으로 인해 V2G 충전 비용이 크게 절감될 것으로 예상됨을 보여줍니다. 이는 장기적으로 충전시설 비용이 낮아지면 전기차 가격도 하락해 장기적 이용 비용이 절감된다는 의미다. 이번 연구 결과는 또한 피크 전력 기간 동안 그리드에 대한 재생 에너지 입력의 균형을 맞추는 데 특히 도움이 될 수 있습니다.
전력망의 협력과 시장 지향적 솔루션이 필요합니다.
기술 수준에서 전기 자동차가 전력망에 피드백하는 과정은 전체 운영의 복잡성을 증가시킵니다.
중국 국가 전력망 공사 산업 개발부 국장 Xi Guofu는 신에너지 차량 충전에는 "고부하 및 저전력"이 필요하다고 말한 적이 있습니다. 대부분의 신에너지 자동차 소유자는 주거용 전력 부하가 가장 많은 시간대인 19시부터 23시 사이에 충전하는 데 익숙합니다. 최대 85%에 이르면 최대 전력 부하가 강화되고 배전망에 더 큰 영향을 미칩니다.
실용적인 관점에서 볼 때, 전기 자동차가 전기 에너지를 그리드에 피드백할 때 그리드와의 호환성을 보장하기 위해 전압을 조정하는 변압기가 필요합니다. 이는 전기차 방전 프로세스가 전력망의 변압기 기술과 일치해야 함을 의미합니다. 구체적으로, 충전 파일에서 트램으로의 전력 전송에는 더 높은 전압에서 더 낮은 전압으로 전기 에너지가 전송되는 반면, 트램에서 충전 파일(및 그리드)로 전력을 전송하려면 낮은 전압에서 높은 전압으로. 기술에서는 전압 변환, 전기 에너지의 안정성 보장, 그리드 표준 준수 등이 더 복잡합니다.
앞서 언급한 발전소 책임자는 전력망에서 여러 전기 자동차의 충전 및 방전 과정을 위한 정밀한 에너지 관리를 수행해야 하며 이는 기술적 과제일 뿐만 아니라 전력망 운영 전략의 조정도 필요하다고 지적했습니다. .
그는 “예를 들어 어떤 곳에서는 기존 전력망 전선이 많은 수의 충전 파일을 지탱할 만큼 두껍지 않습니다. 이는 수도관 시스템과 동일합니다. 본관은 모든 분관에 충분한 물을 공급할 수 없어 배선을 다시 해야 합니다. 이를 위해서는 많은 재배선이 필요합니다. 건설비용이 많이 든다.” 충전 파일을 어딘가에 설치하더라도 그리드 용량 문제로 인해 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
이에 상응하는 적응 작업이 진전되어야 합니다. 예를 들어, 완속 충전 충전 파일의 전력은 일반적으로 7킬로와트(7KW)인 반면, 일반 가정의 가전제품의 총 전력은 약 3킬로와트(3KW)입니다. 충전 파일을 1~2개 연결하면 부하를 만충전할 수 있고, 피크가 아닌 시간대에 전력을 사용해도 전력망을 더욱 안정적으로 만들 수 있다. 그러나 다수의 충전 파일을 연결하여 피크 시간대에 전력을 사용하는 경우 그리드의 부하 용량을 초과할 수 있습니다.
앞서 언급한 발전소 책임자는 분산 에너지 전망에 따라 전력 시장화를 모색하여 향후 전력망에 대한 신에너지 차량의 충전 및 방전을 촉진하는 문제를 해결할 수 있다고 말했습니다. 현재 전기에너지는 발전회사가 전력망회사에 판매한 뒤 이를 사용자와 기업에 분배한다. 다단계 순환은 전체 전원 공급 장치 비용을 증가시킵니다. 사용자와 기업이 발전회사로부터 직접 전기를 구매할 수 있다면 전력공급망이 단순화될 것이다. “직접 구매하면 중간 링크가 줄어들어 전기 운영 비용이 절감됩니다. 또한 충전 파일 회사가 전력 공급 및 전력망 규제에 보다 적극적으로 참여하도록 장려할 수 있으며, 이는 전력 시장의 효율적인 운영과 차량-그리드 상호 연결 기술 홍보에 큰 의미가 있습니다. “
State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd.의 에너지 서비스 센터(부하 제어 센터) 소장 Qin Jianze는 차량 인터넷 플랫폼의 기능과 장점을 활용하여 사회 자산 충전 파일을 연결할 수 있다고 제안했습니다. 소셜 사업자의 운영을 단순화하기 위해 차량 인터넷 플랫폼에 추가되었습니다. 문턱을 구축하고 투자 비용을 절감하며 차량 인터넷 플랫폼과 상생 협력을 달성하고 지속 가능한 산업 생태계를 구축하십시오.
수지
사천녹색과학기술유한회사
0086 19302815938
게시 시간: 2024년 2월 10일
