李立理,張 劍,劉雨薇,劉曉楠,祖國強
(1.清華大學(xué)電機工程與應(yīng)用電子技術(shù)系,北京市 100084;2.智能電網(wǎng)教育部重點實驗室(天津大學(xué)),天津市 300072;3.國網(wǎng)天津市電力公司,天津市 300010;4.國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院,天津市 300384)
電動汽車與電網(wǎng)互動(以下簡稱“車網(wǎng)互動”)(vehicle to grid, V2G)是指電動汽車及充換電基礎(chǔ)設(shè)施與電網(wǎng)之間的信息與能量交互過程,不少地區(qū)將車網(wǎng)互動進一步劃分為單向負(fù)荷調(diào)節(jié)和雙向充放電兩類主要互動模式[1-2]。其中,雙向充放電也被稱為(vehicle to everything,V2X)模式,是對多種電動汽車雙向供電模式的概括,包括車到建筑(vehicle to building,V2B)、車到家庭(vehicle to home,V2H)、車到電網(wǎng)、車到微網(wǎng)(vehicle to microgrid,V2M)、車到負(fù)荷(vehicle to load,V2L)等多種模式[2]。研究指出,車網(wǎng)互動通過釋放電動汽車的靈活性價值潛力,可為電力系統(tǒng)和電動汽車用戶帶來正向收益[3-8],日益受到各國關(guān)注和重視[9-13]。
實現(xiàn)車網(wǎng)互動的規(guī)?;瘧?yīng)用,不僅需要升級現(xiàn)有電動汽車、電池和充電樁產(chǎn)品功能,還需要調(diào)整相關(guān)電力并網(wǎng)運行和電力市場機制,以及制定配套政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)予以保障,是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程[1-2,14-15]。
美國加利福尼亞州(簡稱“加州”)是交通電氣化轉(zhuǎn)型和電力低碳化轉(zhuǎn)型的全球先行地區(qū),提出要在2035 年前實現(xiàn)所有新銷售車輛的全面“零碳化”目標(biāo)[11,16-17];到2045 年實現(xiàn)100%的非水可再生能源占比[17];并將車網(wǎng)互動視為其交通和電力零碳轉(zhuǎn)型重要抓手。2019 年,加州在全球率先提出到2030 年前實現(xiàn)車網(wǎng)互動規(guī)?;瘧?yīng)用的目標(biāo)[18],隨后在車網(wǎng)互動配套政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和市場機制方面開展了大量工作,克服了一批關(guān)鍵障礙,為進一步推動車網(wǎng)互動規(guī)?;瘧?yīng)用打下了重要基礎(chǔ)。
作為電動汽車發(fā)展大國,中國同樣高度重視推動車網(wǎng)互動發(fā)展,在國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中明確提出要推動交通與能源融合發(fā)展[19],并將其作為推動充換電設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的一項重點任務(wù)[20]。美國加州作為車網(wǎng)互動發(fā)展先行地區(qū),其發(fā)展經(jīng)驗對于中國具有較好借鑒價值。
為此,本文介紹了美國加州車網(wǎng)互動配套政策法規(guī)最新動向,梳理了美國加州在車網(wǎng)互動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、電價與市場機制等基礎(chǔ)工作進展,結(jié)合中國車網(wǎng)互動發(fā)展需求提出了相關(guān)建議。
美國加州高度重視相關(guān)立法工作,已完成對電力行業(yè)監(jiān)管部門授權(quán),正在推進新立法以授權(quán)環(huán)保部門加強汽車行業(yè)監(jiān)管。在立法支持下,加州在車網(wǎng)互動相關(guān)電力監(jiān)管政策方面取得了重要突破。此外,加州還與美國聯(lián)邦政府建立了協(xié)同機制。
2019 年,加州議會頒布了SB 676 法案。該法案修訂了加州《電力監(jiān)管法典》[18],授權(quán)加州公共事業(yè)監(jiān)管機構(gòu)(CPUC)制定加州車網(wǎng)互動系統(tǒng)策略和量化指標(biāo),以在2030 年前實現(xiàn)車網(wǎng)互動全面應(yīng)用的目標(biāo)。
2023 年,加州參議院進一步提出了SB 233 立法提案,該提案擬修訂《加州健康和安全法典》,將授權(quán)加州空氣資源委員會(CARB)加強對于汽車行業(yè)監(jiān)管,授權(quán)CARB 制定對于電動汽車V2X 功能的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)以及強制性行政要求[21]。SB 233 立法草案目前已通過加州參議院審查,2023 年9 月初進入加州眾議院最后的三讀環(huán)節(jié),預(yù)計將很快完成立法流程,成為全球首個強制要求電動汽車具備V2X 功能的法案。
加州通過SB 676 和SB 233 兩項法案,授權(quán)CPUC 和CARB 分別負(fù)責(zé)車網(wǎng)互動的電力行業(yè)監(jiān)管以及汽車行業(yè)監(jiān)管,明確了監(jiān)管目標(biāo)和手段,為企業(yè)決策提供了穩(wěn)定預(yù)期,為政策制定提供了法律依據(jù),具有重要借鑒意義。
2020 年12 月份,按照SB 676 法案要求和授權(quán),CPUC 發(fā)布了關(guān)于推進車網(wǎng)互動的D.20-12-029 行政決議[22],明確了加州車網(wǎng)互動戰(zhàn)略與近期重點行動,要求加州3 家主要電力公司從2021 年開始提交車網(wǎng)互動進展半年報和年報,并配合加州獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)設(shè)計配套批發(fā)市場機制。此后,CPUC 陸續(xù)出臺了多項配套電力監(jiān)管政策,推動解決電力監(jiān)管方面的關(guān)鍵問題和障礙。
1)明確將車網(wǎng)互動試點納入電價支持范圍
2020 年,CPUC 批準(zhǔn)美國加州三大電力公司投入3 500 萬美元用于開展規(guī)?;嚲W(wǎng)互動試點,允許電力公司為車網(wǎng)互動試點項目用戶提供建設(shè)和運營補貼,相關(guān)支出可全額納入輸配電價[22]。2022 年,CPUC 發(fā)布E-5192 決議,批準(zhǔn)了太平洋燃?xì)夂碗娏荆≒G&E)的3 項V2X 試點項目,總投資額為1 170 萬美元,預(yù)計參與的V2X 車輛總規(guī)模達到1 400 輛[23]。
該示范項目已正式啟動,預(yù)計將在2024 年完成示范,示范場景包括后備電源、負(fù)荷移峰、對電網(wǎng)反向放電等內(nèi)容,參與示范工程的用戶需要同時參與PG&E 的緊急削峰需求響應(yīng)計劃,具體情況如表1所示。
表1 PG&E 公司V2X 試點項目情況Table 1 Situation of PG&E’s V2X pilot projects
CPUC 鼓勵電力公司牽頭組織并由電力公司為用戶提供補貼的做法對于推動V2X 試點示范工作具有積極作用,一方面明確了電網(wǎng)企業(yè)的V2X 試點責(zé)任主體定位,另一方面也通過輸配電價解決了V2X 試點激勵資金來源的問題。
2)明確V2X 設(shè)備并網(wǎng)政策要求
2021 年11 月,加州CPUC 通過了E-5165 號行政決議,明確直流V2X 設(shè)備并網(wǎng)按照加州分布式能源并網(wǎng)規(guī)定(Rule 21)執(zhí)行,交流V2X 設(shè)備通過加裝可編程保護開關(guān)作為臨時性并網(wǎng)措施以滿足Rule 21 相關(guān)要求[24]。
根據(jù)Rule 21 要求,V2X 設(shè)備在并網(wǎng)功能和安全方面需要滿足IEEE 1547 標(biāo)準(zhǔn)要求,在通信標(biāo)準(zhǔn)方面要求2020 年6 月之后需要采用IEEE 2030.5 標(biāo)準(zhǔn)作為默認(rèn)配置方案[25]。
CPUC 明確V2X 并網(wǎng)的監(jiān)管要求對于產(chǎn)業(yè)界進一步完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測認(rèn)證體系起到了重要推動和指導(dǎo)作用。
3)率先推出電動汽車分表計量規(guī)范
2022 年8 月,CPUC 通過D.22-08-024 決議,批準(zhǔn)了美國首個電動汽車分表計量規(guī)范,該規(guī)范要求加州電力公司允許電動汽車及充電設(shè)施用戶使用新型分表進行單獨計量,而無需相對昂貴的傳統(tǒng)電表,為表后充電設(shè)施用戶參與車網(wǎng)互動創(chuàng)造了有利條件[26]。
目前,獲得CPUC 行政許可的電動汽車新型分表計量設(shè)施根據(jù)產(chǎn)權(quán)歸屬分為兩類:一類是電網(wǎng)所有,另一類可由第三方所有;從安裝形式上,新型電動汽車分表可分為獨立安裝和集成式安裝兩類。具體分表配置形式如表2 所示。由于無需傳統(tǒng)插槽,新型電動汽車分表計量設(shè)備可設(shè)計成輕便型裝置或直接嵌入到樁本體,從而大幅降低計量裝置成本。
CPUC 分表計量規(guī)范是電動汽車充放電計量監(jiān)管政策的一項重要突破,一方面可以顯著擴大車網(wǎng)互動的參與用戶規(guī)模,另一方面也對于電網(wǎng)企業(yè)的計量結(jié)算體系提出了更高要求。
加州政府還積極推動與美國聯(lián)邦政府在V2X方面的合作。2022 年,加州政府聯(lián)合美國能源部(DOE)以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游多家企業(yè)簽署了V2X 合作備忘錄[27],推動構(gòu)建了美國國家層面的V2X 合作平臺。
該平臺將由DOE 牽頭組織,發(fā)動了美國17 個國家實驗室全面參與V2X 相關(guān)技術(shù)研發(fā)、測試評估以及商業(yè)轉(zhuǎn)化工作,計劃在2024 年前完成美國V2X發(fā)展路線圖的制定,建立行業(yè)公共測試環(huán)境和平臺,推動完善網(wǎng)絡(luò)安全體系。
加州政府和加州三大電力公司深度參與了DOE 的V2X 合作備忘錄計劃,可為加州爭取更多聯(lián)邦政府和企業(yè)支持,促進V2X 在更大范圍推廣。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是支撐車網(wǎng)互動規(guī)?;瘧?yīng)用的基礎(chǔ)前提。美國加州政府早在2017 年就組織開展了對于車網(wǎng)互動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究,梳理了主要的標(biāo)準(zhǔn)需求,并為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界提出了標(biāo)準(zhǔn)體系改進建議[28]。經(jīng)過幾年努力,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)完成了部分關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。美國加州政府相關(guān)部門也迅速采取措施推動標(biāo)準(zhǔn)實施,為車網(wǎng)互動規(guī)模化發(fā)展打下了重要基礎(chǔ)。
加州政府在車-樁互動通信協(xié)議方面重點推薦ISO 15118 系列標(biāo)準(zhǔn)[29]。為解決現(xiàn)有ISO 15118-2車樁交互通信協(xié)議對于V2X 支持不足的問題,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)在2015年底成立了聯(lián)合工作組,開始制定ISO 15118-20 標(biāo)準(zhǔn),以更好支持車網(wǎng)互動,尤其是V2X 場景需求。ISO 15118-20 標(biāo)準(zhǔn)在2022 年4 月正式發(fā)布,該標(biāo)準(zhǔn)對ISO 15118-2 標(biāo)準(zhǔn)進行了拓展升級,可在交流充電、直流充電、無線充電、自動充電等各類充電模式下支持車網(wǎng)互動功能實現(xiàn),并在信息安全方面進行了大幅加強[29]。ISO 15118-20 標(biāo)準(zhǔn)的主要改進如表3 所示。
表3 ISO 15118-20 在V2X 和信息安全方面的主要改進Table 3 Major improvements of ISO 15118-20 in V2X and information security
目前,ISO 和IEC 正在合作制定ISO 15118-21標(biāo)準(zhǔn)[30]。作為ISO 15118-20 標(biāo)準(zhǔn)配套的一致性測試標(biāo)準(zhǔn),預(yù)計在2024 年底發(fā)布。
新版車-樁通信的國際標(biāo)準(zhǔn)為車企和充電設(shè)備企業(yè)開發(fā)V2X 車型和充電設(shè)備提供了遵循,將顯著加速全球V2X 的商用化進程。
在樁-平臺通信方面,加州政府重點支持開放充電設(shè)施協(xié)議(OCPP)的完善和應(yīng)用[31]。OCPP 是電動汽車充電樁與充電管理系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)。2015 年發(fā)布的OCPP 1.6 版本首次引入智能充電功能,支持內(nèi)部負(fù)載均衡、中央智能充電、本地智能充電3 種類型的智能充電設(shè)置,但該版本并不能支持第3 方對充電設(shè)施進行智能充電管理,對ISO 15118系列標(biāo)準(zhǔn)的配合支持也不充分。
為此,2020 年,OCPP 進一步發(fā)布了OCPP 2.0.1 版本,該版本通過引入新的外部充電配置文件,可支持外部第三方能量管理系統(tǒng)(EMS)進行智能充電管理;通過引入新的信息格式,可支持OCPP與ISO 15118 標(biāo)準(zhǔn)的銜接配合與信息轉(zhuǎn)換。目前,OCPP 最新版本可支持的4 種智能充電模式如表4所示。
OCPP 等樁-平臺通信的開放標(biāo)準(zhǔn)為下一步各類充放電設(shè)施通過直連方式或通過運營商平臺接受負(fù)荷聚合商或電網(wǎng)企業(yè)的調(diào)控提供了基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)支撐。
美國電力和電子工程師協(xié)會(IEEE)、美國保險商實驗室(UL)、美國汽車工程師協(xié)會(SAE)近幾年分別從并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、充電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、車載充電機標(biāo)準(zhǔn)三方面入手,形成了相互支撐配合的V2X 并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系,可支持直流充電和交流充電等不同模式下的V2X 設(shè)備和車輛并網(wǎng)要求,為V2X 規(guī)?;瘧?yīng)用提供了重要標(biāo)準(zhǔn)支撐[32-33]。
IEEE 在2018 年發(fā)布了IEEE 1547—2018 標(biāo)準(zhǔn),明確了包含V2X 在內(nèi)的分布式能源并網(wǎng)技術(shù)要求;隨后,在2020 年發(fā)布了配套測試規(guī)范IEEE 1547.1—2020。IEEE 還針對分布式能源并網(wǎng)通信提出了IEEE 2030.5 的智慧能源配置2.0 標(biāo)準(zhǔn),并被加州分布式能源并網(wǎng)規(guī)范Rule 21 選擇作為智能逆變器并網(wǎng)默認(rèn)通信協(xié)議[34]。
美國保險商實驗室(UL)標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于充電設(shè)備企業(yè)的產(chǎn)品認(rèn)證。UL 在2021 年9 月發(fā)布了第3 版的UL 1741 標(biāo)準(zhǔn)。目前,主要用UL 1741 標(biāo)準(zhǔn)對V2X 并網(wǎng)設(shè)備進行認(rèn)證,直流V2X 模式下的充電設(shè)備被視作固定式逆變裝置,可直接應(yīng)用UL 1741標(biāo)準(zhǔn)。目前,加州可購買滿足UL 1741 認(rèn)證的直流V2X 設(shè)備[32]。對于交流V2X 模式,由于屬于可移動逆變裝置,尚不能直接應(yīng)用當(dāng)前UL 1741 標(biāo)準(zhǔn)。UL在2021 年啟動了UL 1741-SC 標(biāo)準(zhǔn)補充文件編制,以支持交流V2X 設(shè)備認(rèn)證,預(yù)計在2023 年完成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布[32,35]。
交流V2X 模式下,電動汽車的車載充電機也需要滿足并網(wǎng)技術(shù)要求。SAE 在2021 年3 月發(fā)布了修訂版的J3072 標(biāo)準(zhǔn),通過修訂車載充電機相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,以符合IEEE 1547 并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求[36]。目前,SAE 正在開展J3072 標(biāo)準(zhǔn)的新一輪修訂,以滿足SunSpec 聯(lián)盟在2022 年6 月份發(fā)布的交流V2X模式下IEEE 2030.5 配置文件指南以及正在制定的UL 1741-SC 標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
加州目前車-樁-網(wǎng)各環(huán)節(jié)的主要并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)如表5 所示。
表5 加州V2X 并網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進展Table 5 Progress of California V2X grid connected related standards
隨著加州逐步形成覆蓋電網(wǎng)、充放電設(shè)備以及車輛多個環(huán)節(jié)的V2X 并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系,加州V2X 落地應(yīng)用的裝備基礎(chǔ)即將準(zhǔn)備就緒,將為V2X 實現(xiàn)商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用提供重要支撐。
隨著本章前述車網(wǎng)互動標(biāo)準(zhǔn)逐步發(fā)布,加州相關(guān)政府部門也加大了對于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)落地執(zhí)行的推動力度,進一步加速相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的市場導(dǎo)入進程。
2022 年8 月,CPUC 出臺行政決定,要求2023 年7 月1 日前,所有申請加州交通電氣化專項支持的充電設(shè)施都必須滿足ISO 15118、OCCP 1.6 及以上版本等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求[26]。
CEC 也在2022 年2 月發(fā)布官方文件[37],對于促進15118 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用提出了明確建議,計劃到2025年實現(xiàn)“ISO 15118-20 ready”的目標(biāo)[38]。CEC 在2023 年也明確要求申請政府資助的項目必須滿足ISO 15118、OCPP1.6 及以上版本標(biāo)準(zhǔn)要求,尤其是對于V2X 校車示范項目,還明確要求滿足ISO 15118-20 和UL 1741 車網(wǎng)互動并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)[39-40]。
CPUC 和CEC 作為推進加州充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的兩個主要監(jiān)管部門,其對于車網(wǎng)互動標(biāo)準(zhǔn)的政策傾斜將進一步加速產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)升級步伐。
零售電價機制與批發(fā)市場交易機制是車網(wǎng)互動商業(yè)可持續(xù)的關(guān)鍵。零售電價方面,主要由CPUC積極推動三大電力公司開展車網(wǎng)互動相關(guān)電價機制改革;批發(fā)市場方面,CAISO 也在為車網(wǎng)互動等分布式能源進入批發(fā)市場進行積極準(zhǔn)備。
近兩年來,CPUC 開始著手支持PG&E 開展面向電動汽車的實時電價機制研究和試點。2021 年11 月,CPUC 發(fā)布行政決議同意PG&E 開展面向電動商用車的日前實時電價試點,并且同意PG&E 公司花費不超過130 萬美元用于支持用戶開展充電設(shè)施改造升級[41]。由于電價計算方案存在爭議,之后CPUC 又組織PG&E 和相關(guān)利益主體開展了多輪論證,最終在2022 年8 月發(fā)布了新的行政決議[42],批準(zhǔn)了各方達成一致后的實時電價計算方案,并將試點范圍擴大至大型商業(yè)、小型商業(yè)和居民用戶。
加州與車網(wǎng)互動相關(guān)的零售價格機制改革首先是構(gòu)建了發(fā)電部分價格的實時價格計算方法。實時發(fā)電成本定價主要包括邊際能量成本(marginal energy cost,MEC)、偏差成本分?jǐn)傄约斑呺H發(fā)電容量成本(marginal generation capacity cost,MGCC)3 個部分,其中MGCC 是變化最大部分。MGCC 反映了與邊際負(fù)荷峰值需求相關(guān)的發(fā)電容量成本變化。CPUC 評估認(rèn)為[42],引入MGCC 可在電網(wǎng)緊張時段顯著放大價格信號,并通過引入價格封頂機制以避免價格過度上漲;同時,該機制還可以在凈負(fù)荷較低時避免出現(xiàn)負(fù)電價,降低不同年份電力企業(yè)收入的波動性和不平衡比例。
其次,加州政府還積極推進車網(wǎng)互動的放電補償價格機制,加州跨部門成立的車網(wǎng)互動工作組在2020 年建議將車網(wǎng)互動放電補償納入加州普遍使用的凈電量計量(NEM)的零售價格機制[1],CPUC也將放電價格補償機制作為車與電網(wǎng)集成(vehiclegrid integration,VGI)戰(zhàn)略的近期優(yōu)先重點任務(wù)之一。加州CPUC 在2022 年8 月正式發(fā)布決議明確將開展基于MGCC 計算方法的放電補償價格機制研究[42],并在2022 年10 月批準(zhǔn)PG&E 結(jié)合電動商用車實時電價試點制定美國首個車網(wǎng)互動放電價格[43]。
零售電價機制具有激勵力度大、確定性高、簡單易行等優(yōu)勢,加州之前就是通過零售電價促進了分布式光伏的發(fā)展。隨著加州車網(wǎng)互動相關(guān)零售電價機制出臺,有望顯著刺激加州車網(wǎng)互動尤其是V2X產(chǎn)品規(guī)模的增長。
電動汽車作為分布式能源需要通過聚合方式參與批發(fā)市場,美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)在2020 年出臺2222 命令,要求所有ISO 和區(qū)域輸電組織(RTO)制定配套合規(guī)文件,以加快推動分布式能源全面參與批發(fā)市場[44]。
CAISO 在2021 年7 月提交了針對FERC 2222命令[44]的配套合規(guī)方案,F(xiàn)ERC 在2022 年6 月反饋了首次審議決定;隨后,CAISO 根據(jù)FERC 首次審議決定在2022 年8 月提交了修改后的合規(guī)方案,并在2023 年5 月獲得FERC 批準(zhǔn),完整方案最晚應(yīng)不遲于2024 年11 月正式生效。
根據(jù)CAISO 的最新合規(guī)方案,未來電動汽車和充電設(shè)施等車網(wǎng)互動資源可通過聚合成分布式能源聚合(distributed energy resource aggregation,DERA)單元參與加州批發(fā)市場,DERA 將成為聚合商參與市場交易的基礎(chǔ)單元。一個DERA 需要滿足位于同一個子負(fù)荷聚合點(sub-load aggregation point,sub-LAP)和最大功率不超過20 MW 的要求;并應(yīng)遵循CAISO 對于DERA 單元在計量通信、計劃申報、出清結(jié)算等方面的要求,具體要點如表6所示。
表6 CAISO 響應(yīng)FERC 2222 命令的合規(guī)方案中關(guān)于DERA 的要點Table 6 Main points of DERA in CAISO’s compliance filing in response to FERC 2222
加州關(guān)于分布式資源進入批發(fā)市場的機制設(shè)計和落地實施為車網(wǎng)互動發(fā)展提供了重要的市場保障,尤其是有利于促進車網(wǎng)互動負(fù)荷聚合商的發(fā)展。
近年來,車網(wǎng)互動在中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和發(fā)展指導(dǎo)意見中被列入重點支持方向[19-20],但在配套政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及市場機制建設(shè)等方面仍有大量工作需要開展。從美國加州的進展和經(jīng)驗來看,中國后續(xù)推進車網(wǎng)互動發(fā)展應(yīng)更加注重系統(tǒng)性和協(xié)同性,更好發(fā)揮政府統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作用,具體建議如下。
1)強化頂層設(shè)計,完善法治保障
當(dāng)前,中國眾多利益相關(guān)方對于發(fā)展車網(wǎng)互動的重要性和緊迫性仍缺乏足夠共識,尤其對于V2X發(fā)展前景存在較大分歧,尚未形成多方發(fā)展合力。
因此,近、中期應(yīng)加快推進中國車網(wǎng)互動頂層設(shè)計研究,盡早明確中國車網(wǎng)互動發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)和實施路徑,出臺頂層設(shè)計政策文件,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上下游形成發(fā)展合力,統(tǒng)籌推動各項準(zhǔn)備工作,力爭使中國與國際先行地區(qū)同步在2026 年左右實現(xiàn)車網(wǎng)互動的商業(yè)化導(dǎo)入,在2030 年前實現(xiàn)車網(wǎng)互動的規(guī)?;虡I(yè)應(yīng)用。
此外,還有必要及時開展地方和國家立法工作,通過立法來明確相關(guān)主管部門在車網(wǎng)互動方面的監(jiān)管權(quán)責(zé),為構(gòu)建覆蓋車-樁-網(wǎng)全環(huán)節(jié)的監(jiān)管體系提供法律依據(jù)。近、中期可重點鼓勵地方立法先行先試,明確相關(guān)地方政府部門的監(jiān)管主體責(zé)任和監(jiān)管目標(biāo)手段,為下一步國家層面立法提供參考和借鑒。
2)強化部門協(xié)同,突破政策阻礙
按照“法定職責(zé)必須為”的原則,還要加快構(gòu)建能源、汽車、交通等多部門協(xié)同推進機制,突破阻礙車網(wǎng)互動發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。
首先,應(yīng)加大政府對于車網(wǎng)互動試點示范的支持推動力度。應(yīng)將推動車網(wǎng)互動試點示范納入政府重點工作范圍,制定專項支持政策,強化資金保障,由政府牽頭組織電網(wǎng)企業(yè)、車企、充電運營商、車輛租賃和運營企業(yè)、電動汽車用戶等聯(lián)合開展試點示范,通過示范開展政策、機制和模式創(chuàng)新,形成可復(fù)制推廣方案。近、中期可借鑒加州經(jīng)驗,鼓勵中國電網(wǎng)企業(yè)牽頭承擔(dān)車網(wǎng)互動和V2X 試點示范任務(wù),由電網(wǎng)企業(yè)為試點項目用戶提供建設(shè)與運行補貼,并將電網(wǎng)公司相關(guān)投資和成本納入輸配電價統(tǒng)一回收。
其次,應(yīng)加快完善電動汽車分表計量和配套電力并網(wǎng)政策要求。一是加快構(gòu)建符合中國實際的電動汽車充電設(shè)施分表計量體系,支持電網(wǎng)企業(yè)開發(fā)低成本、高可靠的新型分表計量技術(shù)解決方案,鼓勵電網(wǎng)企業(yè)與第三方合作探索新型可信計量方案,為表后充電設(shè)施參與分時電價和電力交易提供計量基礎(chǔ)和結(jié)算依據(jù);二是盡快明確V2X 設(shè)備并網(wǎng)管理要求,完善配套技術(shù)規(guī)范和并網(wǎng)管理流程,建設(shè)配套測試認(rèn)證體系,為V2X 充電設(shè)備以及電動車輛并網(wǎng)提供政策依據(jù)。
最后,應(yīng)加快完善電池、整車與充電設(shè)施相關(guān)行業(yè)管理政策。近、中期應(yīng)優(yōu)先推動將智能有序充電功能逐步納入電動汽車和充電設(shè)施的產(chǎn)品強制性要求范圍,加快完善配套產(chǎn)品準(zhǔn)入和檢測認(rèn)證體系,與車輛產(chǎn)品公告管理、車輛銷售上牌、充電設(shè)施報裝接電等重點環(huán)節(jié)的管理政策有效銜接。要積極研究面向V2X 場景的行業(yè)管理政策體系,設(shè)計促進V2X 車輛和充換電設(shè)備市場導(dǎo)入的配套政策,完善V2X 功能檢測認(rèn)證、電池質(zhì)保等關(guān)鍵環(huán)節(jié)行業(yè)監(jiān)管體系。
3)加快標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂,提升標(biāo)準(zhǔn)支撐能力
近、中期應(yīng)加快制定和推廣智能有序充電的國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)??偨Y(jié)目前中國上海、深圳等地出臺的智能充電樁相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗,加快形成全國統(tǒng)一的智能充電樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同步建立對應(yīng)的一致性測試標(biāo)準(zhǔn),支持智能有序充電模式在全國范圍推廣應(yīng)用。
近、中期還應(yīng)加快完善樁-平臺通信標(biāo)準(zhǔn)對于智能有序充電的支持能力;應(yīng)對標(biāo)OCPP 等國際主流標(biāo)準(zhǔn),完善中電聯(lián)T/CEC 102 系列團體標(biāo)準(zhǔn),能夠更好支持和滿足各類智能充放電場景下的標(biāo)準(zhǔn)化交互需求,滿足由電網(wǎng)企業(yè)、虛擬電廠運營商或負(fù)荷聚合商等第三方進行智能充放電管控的要求,為車網(wǎng)互動資源參與有序充放電和聚合交易提供統(tǒng)一開放的樁-平臺標(biāo)準(zhǔn)支撐。
針對V2X 場景,應(yīng)加快研究交、直流兩種模式下的V2X 車-樁通信標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)結(jié)合中國充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系特點,對標(biāo)國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),加快制定交、直流兩種模式下的V2X 車-樁通信標(biāo)準(zhǔn)。其中,針對交流V2X 模式,還需解決交流充電接口缺乏數(shù)字通信的問題,推動交流充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)整體升級。
針對V2X 場景,還應(yīng)從車-樁-網(wǎng)3 個環(huán)節(jié)協(xié)同推進V2X 并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。建議對標(biāo)IEEE 1547、UL 1741 等標(biāo)準(zhǔn)完善中國V2X 并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),對標(biāo)IEEE 2030.5 完善V2X 并網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn);對于交流V2X 模式還應(yīng)對標(biāo)SAE J3072 制定電動汽車車載充電機的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。通過制定覆蓋車-樁-網(wǎng)各環(huán)節(jié)的并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,滿足V2X 車輛和充電設(shè)備的規(guī)?;a(chǎn)和并網(wǎng)要求。
為統(tǒng)籌好各方面標(biāo)準(zhǔn)編制,建議由政府主管部門牽頭,建立車網(wǎng)互動標(biāo)準(zhǔn)的多方協(xié)同推進機制,依托行業(yè)組織或研究機構(gòu)搭建車網(wǎng)互動標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)作平臺,明確標(biāo)準(zhǔn)化實施路線圖,搭建公共測試驗證平臺,系統(tǒng)高效推進車網(wǎng)互動相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂,并通過與政府支持政策掛鉤等方式加快標(biāo)準(zhǔn)的市場化導(dǎo)入進程。
4)推進市場機制改革,構(gòu)建可持續(xù)商業(yè)模式
在零售市場的電價機制方面,改革零售市場電價是加州推動車網(wǎng)互動發(fā)展的一個重要啟示。針對公共領(lǐng)域的電動商用車,建議與現(xiàn)貨市場價格銜接,制定更靈活的分時電價機制,促進公共領(lǐng)域車型率先參與車網(wǎng)互動;同步探索通過引入發(fā)電/電網(wǎng)容量邊際定價以及放電價格補償?shù)葯C制進一步擴展車網(wǎng)互動收益。對于居民電動汽車,首先應(yīng)加快在全國范圍推廣峰谷分時電價,在此基礎(chǔ)上,應(yīng)鼓勵電網(wǎng)企業(yè)研究探索適合居民電動汽車V2X 場景的零售市場放電價格機制。
在批發(fā)市場的交易機制方面,重點需要解決車網(wǎng)互動資源的聚合機制和交易品種設(shè)計等關(guān)鍵問題。近、中期,建議借鑒加州的DERA 市場機制建設(shè)經(jīng)驗,優(yōu)先結(jié)合中國調(diào)峰輔助服務(wù)和需求響應(yīng)等市場建設(shè),引入DERA 基礎(chǔ)單元,合理確定單個基礎(chǔ)單元的規(guī)模范圍和空間分布要求,建立統(tǒng)一的交易模型,提高分布式能源管理的精細(xì)化程度。在此基礎(chǔ)上,建議進一步擴大聚合交易品種和市場參與度,引入雙向充放電和容量市場等機制,進一步細(xì)化配套計量、通信以及出清結(jié)算相關(guān)市場規(guī)則。同時,應(yīng)加強電力交易、電網(wǎng)調(diào)度等部門與配電網(wǎng)運行和電力營銷相關(guān)業(yè)務(wù)部門的信息互動及業(yè)務(wù)銜接,解決資源真實性、同一資源參與多個市場的“雙重計算”、配電網(wǎng)安全校核等問題。
在新能源汽車市場快速發(fā)展和新型電力系統(tǒng)加快建設(shè)的背景下,規(guī)?;嚲W(wǎng)互動得到了各方面高度關(guān)注和重視。美國加州近些年在車網(wǎng)互動配套政策法規(guī)體系建設(shè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定與導(dǎo)入、電價與市場機制設(shè)計等方面開展了大量工作,取得了重要進展,對于中國具有重要借鑒意義。結(jié)合美國加州經(jīng)驗與中國車網(wǎng)互動發(fā)展實際,中國應(yīng)重點強化頂層設(shè)計和法治保障,通過強化部門協(xié)同破除政策障礙,并加快推進關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)制修訂和市場機制改革相關(guān)工作,為車網(wǎng)互動規(guī)?;瘧?yīng)用夯實基礎(chǔ)。下一步,隨著中國車網(wǎng)互動不斷深入推進,應(yīng)持續(xù)跟蹤美國加州以及其他車網(wǎng)互動先行地區(qū)進展,吸收借鑒國際有益經(jīng)驗,科學(xué)高效推進中國車網(wǎng)互動的規(guī)?;瘧?yīng)用。