车辆到电网
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车辆到电网
车辆到电网(V2G)，也称为车辆到家庭(V2H)或车辆到负载(V2L)，描述了一种系统，其中插入式电动汽车(PEV)，例如电池电动汽车(BEV))、插电式混合动力汽车(PHEV)或氢燃料电池电动汽车(FCEV)与电网通信，通过将电力返回电网或限制其充电率来销售需求响应服务。V2G存储功能可以使电动汽车存储和释放太阳能和风能等可再生能源产生的电力，其输出会根据天气和一天中的时间而波动。车辆到电网可用于可连接到电插头的车辆。这些通常被称为插电式电动汽车(PEV)，其中包括电池电动汽车(BEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)。由于在任何时候都有95%的汽车停放，因此电动汽车中的电池可用于让电力从汽车流向配电网络并返回。2015年关于与V2G相关的潜在收益的报告发现，在适当的监管支持下，车主每年可以赚取454美元、394美元和318美元，具体取决于他们的平均每日行驶距离是32、64还是97公里（20、40或60英里），分别。电池的充电周期数和保质期都是有限的，因此使用车辆作为电网存储会影响电池的使用寿命。每天循环电池两次或更多次的研究表明，容量会大幅下降，寿命也会xxx缩短。然而，电池容量是电池化学成分、充电和放电速率、温度、充电状态和使用年限等因素的复杂函数。大多数放电速度较慢的研究表明，只有百分之几的额外退化，而一项研究表明，使用车辆进行电网存储可以提高寿命。有时，聚合器对电动汽车车队的充电进行调制以向电网提供服务，但没有从车辆到电网的实际电流，这称为单向V2G，而不是本文中通常讨论的双向V2G。
车辆到电网的应用
V2G的类型
效率
大多数现代电池电动汽车使用的锂离子电池可以实现大于90%的往返效率。电池的效率取决于充电率、充电状态、电池健康状态和温度等因素。然而，大部分损失发生在电池以外的系统组件中。诸如逆变器之类的电力电子设备通常占总损耗的主导地位。一项研究发现，V2G系统的整体往返效率在53%到62%之间。另一项研究报告的效率约为70%。然而，整体效率取决于几个因素，并且变化很大。
各国实施
爱达荷国家实验室于2012年进行的一项研究揭示了各国对V2G的以下估计和未来计划。值得注意的是，这很难量化，因为该技术仍处于初期阶段，因此难以可靠地预测该技术在全球的采用情况。以下列表并非详尽无遗，而是为了让您了解世界各地这些领域的发展和进步范围。
车辆到电网的研究
车辆到电网的缺点
由于车辆到电网使用电池电动汽车，因此车辆本身也存在与电池电动汽车相同的缺点。然而，区分车辆的变体以及它们的用途是很重要的。例如，如果使用私人（电动）乘用车，与骑自行车或使用（电动）汽车共享车辆或车辆拼车相比，这些乘用车可能会增加交通拥堵和其他环境劣势。然而，电动汽车的使用效率越高（在道路上运送人员和货物），可供电网使用的电池就越少（因为车辆需要停放并插入电网）。因此，如果车辆确实得到有效使用并且经常出现在道路上，那么可以预期很少有电网储能能力。也就是说，对于电动车车主来说，拥有车辆到电网功能并在汽车不使用时使用它总是有用的。更可靠的电网储能形式包括家用电池，它不断并网，与所使用的电池类型相比，它也可能是不同的电池类型（即铅酸深循环电池等）在电池电动汽车（即锂离子）中。车辆电池需要能够提供高放电率（为要求苛刻的电动机供电，同时保持电池尺寸小）并且重量轻，以增加车辆的续航里程/效率。高放电率会使电池产生更大的热量，并可能缩短使用寿命。然而，家用电池没有这些要求，因此可以是不同的类型（可能更大也可能不会更大，具有更长的使用寿命、购买成本、易于回收等）。电池使用得越多，就越需要更换。更换成本约为电动汽车成本的1/3。在其使用寿命期间，由于电极的化学变化，电池会随着容量、循环寿命和安全性的降低而逐渐退化。容量损失/衰减表示为多次循环后初始容量的百分比（例如，1,000次循环后损失30%）。循环损耗是由于使用造成的，并且取决于xxx充电状态和放电深度。TeslaInc.的首席技术官JBStraubel对V2G打了折扣，因为电池磨损超过了经济效益。一旦电池达到其有用的汽车寿命，他还更喜欢回收而不是重新使用电网。2017年的一项研究发现容量下降，而2012年的一项混合动力电动汽车研究发现收益不大。专家们也对V2G的可行性持怀疑态度，一些研究质疑该概念的经济原理。例如，2015年的一项研究发现，有利于V2G的经济分析未能包括与其实施相关的许多不太明显的成本。当包括这些不太明显的成本时，研究发现V2G代表了一种经济上效率低下的解决方案。另一个常见的批评与流程的整体效率有关。为电池系统充电并将能量从电池返回到电网，包括将直流电逆变回交流电，不可避免地会导致一些损失。如果原始能源是化石能源，则需要考虑潜在的成本节约以及增加的排放量。这种能源效率循环可以与大型抽水蓄能水电的70-80%效率相比，但受地理、水资源和环境的限制。此外，为了使V2G发挥作用，它必须是大规模的。电力公司必须愿意采用该技术，以便让车辆将电力回馈给电网。随着车辆向电网供电，上述智能电表必须到位，以测量传输到电网的电量。
车辆
有几种电动汽车经过特殊改装或设计为与V2G兼容。代尔夫特理工大学的现代ix35FCEV改装为10kWDCV2G输出。两种具有理论V2G能力的车辆包括NissanLeaf和Nissane-NV200。