ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดรถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศจีน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี Vehicle-to-Grid (V2G) จึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับการสร้างยุทธศาสตร์พลังงานแห่งชาติและโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ เทคโนโลยี V2G เปลี่ยนรถยนต์ไฟฟ้าให้เป็นหน่วยจัดเก็บพลังงานเคลื่อนที่ และใช้สถานีชาร์จแบบสองทิศทางเพื่อส่งพลังงานจากรถยนต์ไปยังโครงข่ายไฟฟ้า ด้วยเทคโนโลยีนี้ รถยนต์ไฟฟ้าสามารถจ่ายพลังงานให้กับโครงข่ายไฟฟ้าในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง และชาร์จไฟในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำ ช่วยรักษาสมดุลของโหลดในโครงข่ายไฟฟ้า
เมื่อวันที่ 4 มกราคม 2567 คณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติและหน่วยงานอื่น ๆ ได้ออกเอกสารนโยบายภายในประเทศฉบับแรกที่มุ่งเป้าไปที่เทคโนโลยี V2G โดยเฉพาะ คือ “แนวทางปฏิบัติในการเสริมสร้างการบูรณาการและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างยานยนต์พลังงานใหม่และโครงข่ายไฟฟ้า” โดยอิงจาก “แนวทางปฏิบัติในการสร้างระบบโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จที่มีคุณภาพสูง” ที่ออกโดยสำนักเลขาธิการคณะรัฐมนตรีก่อนหน้านี้ แนวทางปฏิบัตินี้ไม่เพียงแต่ชี้แจงนิยามของเทคโนโลยีการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างยานยนต์และเครือข่ายเท่านั้น แต่ยังได้กำหนดเป้าหมายและกลยุทธ์ที่เฉพาะเจาะจง และวางแผนที่จะนำไปใช้ในภูมิภาคต่าง ๆ ที่มีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม เช่น เขตสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซี เขตสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเพิร์ล ปักกิ่ง-เทียนจิน-เหอเป่ย-ซานตง เสฉวน และฉงชิ่ง เพื่อจัดตั้งโครงการนำร่อง
ข้อมูลก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าในประเทศมีสถานีชาร์จที่มีฟังก์ชัน V2G เพียงประมาณ 1,000 แห่งเท่านั้น และปัจจุบันมีสถานีชาร์จทั้งหมด 3.98 ล้านแห่ง คิดเป็นเพียง 0.025% ของจำนวนสถานีชาร์จทั้งหมดที่มีอยู่ นอกจากนี้ เทคโนโลยี V2G สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างยานพาหนะกับเครือข่ายก็ค่อนข้างพัฒนาแล้ว และการประยุกต์ใช้และการวิจัยเทคโนโลยีนี้ก็ไม่ใช่เรื่องแปลกใหม่ในระดับสากล ดังนั้นจึงยังมีโอกาสอีกมากในการพัฒนาความนิยมของเทคโนโลยี V2G ในเมืองต่างๆ
ในฐานะเมืองนำร่องระดับชาติด้านเมืองคาร์บอนต่ำ ปักกิ่งกำลังส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียน ยานพาหนะพลังงานใหม่ขนาดใหญ่และโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จของเมืองได้วางรากฐานสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี V2G (Vehicle-to-Grid) ภายในสิ้นปี 2022 เมืองนี้ได้สร้างแท่นชาร์จมากกว่า 280,000 แห่งและสถานีเปลี่ยนแบตเตอรี่ 292 แห่ง
อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการส่งเสริมและนำไปใช้ เทคโนโลยี V2G ก็เผชิญกับความท้าทายหลายประการ โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความเป็นไปได้ในการใช้งานจริงและการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง โดยใช้ปักกิ่งเป็นตัวอย่าง นักวิจัยจากสถาบันวิจัยกระดาษได้ทำการสำรวจเกี่ยวกับพลังงานในเขตเมือง ไฟฟ้า และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับสถานีชาร์จเมื่อเร็วๆ นี้
เสาเข็มชาร์จแบบสองทิศทางต้องใช้ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นสูง
นักวิจัยพบว่า หากเทคโนโลยี V2G แพร่หลายในเขตเมือง อาจช่วยบรรเทาปัญหา “หาจุดชาร์จไฟยาก” ในเมืองได้อย่างมีประสิทธิภาพ จีนยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี V2G ดังที่ผู้รับผิดชอบโรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งชี้ให้เห็นว่า ในทางทฤษฎี เทคโนโลยี V2G คล้ายกับการอนุญาตให้โทรศัพท์มือถือชาร์จพาวเวอร์แบงค์ แต่การใช้งานจริงนั้นต้องการการจัดการแบตเตอรี่และการเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าที่ซับซ้อนกว่ามาก
นักวิจัยได้สำรวจบริษัทผู้ให้บริการสถานีชาร์จในปักกิ่ง และพบว่าปัจจุบัน สถานีชาร์จส่วนใหญ่ในปักกิ่งเป็นสถานีชาร์จแบบทางเดียว ซึ่งสามารถชาร์จได้เฉพาะรถยนต์เท่านั้น เพื่อส่งเสริมสถานีชาร์จแบบสองทางที่มีฟังก์ชัน V2G (รถยนต์ไฟฟ้า-ยานพาหนะ-รถไฟฟ้า) ปัจจุบันเราเผชิญกับความท้าทายในทางปฏิบัติหลายประการ:
ประการแรก เมืองชั้นนำอย่างปักกิ่งกำลังเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนที่ดิน การสร้างสถานีชาร์จที่มีฟังก์ชัน V2G ไม่ว่าจะเช่าหรือซื้อที่ดิน ล้วนหมายถึงการลงทุนระยะยาวและต้นทุนสูง ยิ่งไปกว่านั้น การหาที่ดินเพิ่มเติมก็เป็นเรื่องยาก
ประการที่สอง การปรับปรุงสถานีชาร์จที่มีอยู่เดิมนั้นต้องใช้เวลา ต้นทุนการลงทุนในการสร้างสถานีชาร์จค่อนข้างสูง รวมถึงค่าอุปกรณ์ ค่าเช่าพื้นที่ และค่าเดินสายไฟเพื่อเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า การลงทุนเหล่านี้มักต้องใช้เวลาอย่างน้อย 2-3 ปีจึงจะคืนทุน หากการปรับปรุงสถานีชาร์จที่มีอยู่เดิมเป็นการปรับปรุงสถานีชาร์จที่มีอยู่แล้ว บริษัทต่างๆ อาจขาดแรงจูงใจที่เพียงพอ ก่อนที่ต้นทุนจะได้รับการคืนทุน
ก่อนหน้านี้ สื่อรายงานว่าในปัจจุบัน การนำเทคโนโลยี V2G มาใช้ในเมืองต่างๆ จะเผชิญกับความท้าทายหลักสองประการ ประการแรกคือ ต้นทุนการก่อสร้างเริ่มต้นที่สูง ประการที่สอง หากการจ่ายไฟให้กับรถยนต์ไฟฟ้าเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าขัดข้อง อาจส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าได้
แนวโน้มด้านเทคโนโลยีเป็นไปในทิศทางที่ดีและมีศักยภาพสูงในระยะยาว
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี V2G มีความหมายอย่างไรต่อเจ้าของรถยนต์? งานวิจัยที่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานของรถรางขนาดเล็กอยู่ที่ประมาณ 6 กิโลเมตรต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง (นั่นคือ ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ชั่วโมงสามารถวิ่งได้ 6 กิโลเมตร) ความจุแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าขนาดเล็กโดยทั่วไปอยู่ที่ 60-80 กิโลวัตต์ชั่วโมง (60-80 กิโลวัตต์ชั่วโมง) และรถยนต์ไฟฟ้าสามารถชาร์จได้ประมาณ 80 กิโลวัตต์ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานของรถยนต์ยังรวมถึงเครื่องปรับอากาศ ฯลฯ เมื่อเทียบกับสภาวะที่เหมาะสม ระยะทางการขับขี่จะลดลง
ผู้รับผิดชอบบริษัทสถานีชาร์จดังกล่าวมีความมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับเทคโนโลยี V2G เขาชี้ให้เห็นว่ารถยนต์พลังงานใหม่สามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ 80 กิโลวัตต์ชั่วโมงเมื่อชาร์จเต็ม และสามารถส่งพลังงานไฟฟ้า 50 กิโลวัตต์ชั่วโมงกลับสู่โครงข่ายไฟฟ้าได้ในแต่ละครั้ง จากการคำนวณโดยอิงจากราคาค่าไฟฟ้าที่นักวิจัยพบในลานจอดรถใต้ดินของห้างสรรพสินค้าแห่งหนึ่งบนถนนวงแหวนรอบที่สี่ฝั่งตะวันออกของปักกิ่ง ราคาค่าไฟฟ้าในช่วงนอกเวลาเร่งด่วนอยู่ที่ 1.1 หยวน/กิโลวัตต์ชั่วโมง (ราคาในชานเมืองจะต่ำกว่า) และราคาในช่วงเวลาเร่งด่วนอยู่ที่ 2.1 หยวน/กิโลวัตต์ชั่วโมง สมมติว่าเจ้าของรถชาร์จในช่วงนอกเวลาเร่งด่วนทุกวันและส่งพลังงานกลับสู่โครงข่ายไฟฟ้าในช่วงเวลาเร่งด่วน โดยอิงจากราคาปัจจุบัน เจ้าของรถสามารถทำกำไรได้อย่างน้อย 50 หยวนต่อวัน “ด้วยการปรับราคาจากโครงข่ายไฟฟ้า เช่น การใช้กลไกราคาตลาดในช่วงเวลาเร่งด่วน รายได้จากรถยนต์ที่ส่งพลังงานไปยังสถานีชาร์จอาจเพิ่มขึ้นอีก”
ผู้รับผิดชอบโรงไฟฟ้าดังกล่าวชี้ให้เห็นว่า ในการใช้เทคโนโลยี V2G นั้น ต้องพิจารณาต้นทุนการสูญเสียพลังงานจากแบตเตอรี่เมื่อรถยนต์ไฟฟ้าส่งพลังงานไปยังโครงข่ายไฟฟ้า รายงานที่เกี่ยวข้องระบุว่า ต้นทุนของแบตเตอรี่ขนาด 60 kWh อยู่ที่ประมาณ 7,680 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่าประมาณ 55,000 หยวน)
สำหรับบริษัทผู้ให้บริการสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า เนื่องจากจำนวนรถยนต์พลังงานใหม่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความต้องการเทคโนโลยี V2G ในตลาดก็จะเติบโตขึ้นเช่นกัน เมื่อรถยนต์ไฟฟ้าส่งพลังงานไปยังโครงข่ายไฟฟ้าผ่านสถานีชาร์จ บริษัทผู้ให้บริการสถานีชาร์จสามารถเรียกเก็บ "ค่าบริการแพลตฟอร์ม" ได้ นอกจากนี้ ในหลายเมืองของจีน บริษัทต่างๆ ลงทุนและดำเนินการสถานีชาร์จ และรัฐบาลจะให้เงินอุดหนุนที่เกี่ยวข้องด้วย
เมืองต่างๆ ในประเทศจีนกำลังส่งเสริมการใช้งาน V2G อย่างต่อเนื่อง ในเดือนกรกฎาคม 2566 สถานีสาธิตการชาร์จ V2G แห่งแรกของเมืองโจวซานได้เปิดใช้งานอย่างเป็นทางการ และคำสั่งซื้อขายในสวนสาธารณะครั้งแรกในมณฑลเจ้อเจียงก็เสร็จสมบูรณ์เรียบร้อยแล้ว เมื่อวันที่ 9 มกราคม 2567 NIO ได้ประกาศว่าสถานีชาร์จ V2G ชุดแรกจำนวน 10 แห่งในเซี่ยงไฮ้ได้เปิดใช้งานอย่างเป็นทางการแล้ว
Cui Dongshu เลขาธิการสมาคมข้อมูลตลาดรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแห่งชาติ มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับศักยภาพของเทคโนโลยี V2G โดยกล่าวกับนักวิจัยว่า ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีแบตเตอรี่กำลังสูง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่อาจเพิ่มขึ้นเป็น 3,000 รอบหรือมากกว่านั้น ซึ่งเทียบเท่ากับการใช้งานประมาณ 10 ปี นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การใช้งานที่รถยนต์ไฟฟ้ามีการชาร์จและคายประจุบ่อยครั้ง
นักวิจัยในต่างประเทศก็พบผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน เมื่อเร็วๆ นี้ ACT ของออสเตรเลียได้เสร็จสิ้นโครงการวิจัยเทคโนโลยี V2G ระยะเวลาสองปีชื่อ “Realizing Electric Vehicles to Grid Services (REVS)” ซึ่งแสดงให้เห็นว่าด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีในวงกว้าง ต้นทุนการชาร์จ V2G คาดว่าจะลดลงอย่างมาก หมายความว่าในระยะยาว เมื่อต้นทุนของสถานีชาร์จลดลง ราคาของรถยนต์ไฟฟ้าก็จะลดลงเช่นกัน ส่งผลให้ต้นทุนการใช้งานในระยะยาวลดลง ผลการวิจัยนี้ยังอาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการปรับสมดุลการป้อนพลังงานหมุนเวียนเข้าสู่ระบบไฟฟ้าในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดด้วย
จำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือจากระบบโครงข่ายไฟฟ้าและแนวทางแก้ไขที่มุ่งเน้นตลาด
ในระดับเทคนิค กระบวนการที่รถยนต์ไฟฟ้าส่งพลังงานกลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้าจะเพิ่มความซับซ้อนของการดำเนินงานโดยรวม
ซี กัวฟู่ ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาอุตสาหกรรมของการไฟฟ้าแห่งรัฐจีน เคยกล่าวไว้ว่า การชาร์จรถยนต์พลังงานใหม่นั้นเกี่ยวข้องกับ “ภาระสูงและกำลังไฟฟ้าต่ำ” เจ้าของรถยนต์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่คุ้นเคยกับการชาร์จระหว่างเวลา 19:00 น. ถึง 23:00 น. ซึ่งตรงกับช่วงเวลาที่มีการใช้ไฟฟ้าสูงสุดในครัวเรือนสูงถึง 85% ทำให้ภาระการใช้ไฟฟ้าสูงสุดทวีความรุนแรงขึ้นและส่งผลกระทบต่อเครือข่ายการจำหน่ายไฟฟ้ามากขึ้น
จากมุมมองในทางปฏิบัติ เมื่อรถยนต์ไฟฟ้าส่งพลังงานไฟฟ้ากลับคืนสู่โครงข่ายไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้าให้เข้ากันได้กับโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่ากระบวนการปล่อยประจุของรถยนต์ไฟฟ้าต้องสอดคล้องกับเทคโนโลยีหม้อแปลงไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การส่งพลังงานจากแท่นชาร์จไปยังรถรางเกี่ยวข้องกับการส่งพลังงานไฟฟ้าจากแรงดันสูงไปยังแรงดันต่ำ ในขณะที่การส่งพลังงานจากรถรางไปยังแท่นชาร์จ (และไปยังโครงข่ายไฟฟ้า) จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันจากแรงดันต่ำไปยังแรงดันสูง ในทางเทคโนโลยีนั้นซับซ้อนกว่า โดยเกี่ยวข้องกับการแปลงแรงดันไฟฟ้า การรักษาเสถียรภาพของพลังงานไฟฟ้า และการปฏิบัติตามมาตรฐานของโครงข่ายไฟฟ้า
ผู้รับผิดชอบโรงไฟฟ้าดังกล่าวชี้ให้เห็นว่า ระบบส่งไฟฟ้าจำเป็นต้องมีการจัดการพลังงานอย่างแม่นยำสำหรับกระบวนการชาร์จและคายประจุของรถยนต์ไฟฟ้าหลายคัน ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นความท้าทายทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับการปรับกลยุทธ์การดำเนินงานของระบบส่งไฟฟ้าอีกด้วย
เขากล่าวว่า “ตัวอย่างเช่น ในบางพื้นที่ สายไฟในระบบส่งไฟฟ้าที่มีอยู่ไม่หนาพอที่จะรองรับเสาชาร์จจำนวนมากได้ นี่เปรียบได้กับระบบท่อน้ำ ท่อหลักไม่สามารถส่งน้ำไปยังท่อสาขาทั้งหมดได้เพียงพอและจำเป็นต้องเดินสายใหม่ ซึ่งต้องใช้การเดินสายใหม่จำนวนมาก และมีค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างสูง” แม้ว่าจะติดตั้งเสาชาร์จในบางพื้นที่แล้ว ก็อาจใช้งานไม่ได้อย่างถูกต้องเนื่องจากปัญหาด้านกำลังการผลิตของระบบส่งไฟฟ้า
จำเป็นต้องมีการพัฒนาปรับปรุงให้เหมาะสม ตัวอย่างเช่น กำลังไฟของแท่นชาร์จแบบช้าโดยทั่วไปอยู่ที่ 7 กิโลวัตต์ (7KW) ในขณะที่กำลังไฟรวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 3 กิโลวัตต์ (3KW) หากเชื่อมต่อแท่นชาร์จเพียงหนึ่งหรือสองแท่น ก็สามารถใช้กำลังไฟได้เต็มที่ และแม้ว่าจะใช้ไฟในช่วงเวลาที่ไม่ใช่ช่วงพีค ก็สามารถทำให้ระบบไฟฟ้ามีความเสถียรมากขึ้น อย่างไรก็ตาม หากเชื่อมต่อแท่นชาร์จจำนวนมากและใช้ไฟในช่วงเวลาพีค อาจทำให้เกินขีดจำกัดความสามารถในการรับโหลดของระบบไฟฟ้าได้
ผู้รับผิดชอบโรงไฟฟ้าดังกล่าวกล่าวว่า ภายใต้แนวคิดพลังงานแบบกระจายศูนย์ การแปรรูปไฟฟ้าเป็นตลาดสามารถนำมาใช้แก้ปัญหาการส่งเสริมการชาร์จและปล่อยประจุของยานยนต์พลังงานใหม่เข้าสู่ระบบไฟฟ้าในอนาคตได้ ปัจจุบัน พลังงานไฟฟ้าถูกขายโดยบริษัทผลิตไฟฟ้าให้กับบริษัทระบบส่งไฟฟ้า ซึ่งจากนั้นจึงกระจายไปยังผู้ใช้และองค์กรต่างๆ การหมุนเวียนหลายระดับนี้เพิ่มต้นทุนการจัดหาพลังงานโดยรวม หากผู้ใช้และธุรกิจสามารถซื้อไฟฟ้าโดยตรงจากบริษัทผลิตไฟฟ้าได้ จะช่วยลดความซับซ้อนของห่วงโซ่อุปทานพลังงาน “การซื้อโดยตรงสามารถลดขั้นตอนระดับกลางลงได้ จึงช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานด้านไฟฟ้า นอกจากนี้ยังอาจส่งเสริมให้บริษัทสถานีชาร์จเข้ามามีส่วนร่วมในการจัดหาและควบคุมระบบส่งไฟฟ้าอย่างแข็งขันมากขึ้น ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำเนินงานอย่างมีประสิทธิภาพของตลาดพลังงานและการส่งเสริมเทคโนโลยีการเชื่อมต่อยานยนต์กับระบบส่งไฟฟ้า”
ฉิน เจียนเจ๋อ ผู้อำนวยการศูนย์บริการพลังงาน (ศูนย์ควบคุมการใช้ไฟฟ้า) ของบริษัท สเตทกริด สมาร์ท อินเทอร์เน็ต ออฟ วีลแชร์ เทคโนโลยี จำกัด เสนอแนะว่า การใช้ประโยชน์จากฟังก์ชันและข้อดีของแพลตฟอร์มอินเทอร์เน็ตของยานยนต์ จะช่วยให้สามารถเชื่อมต่อสถานีชาร์จไฟส่วนกลางเข้ากับแพลตฟอร์มอินเทอร์เน็ตของยานยนต์ เพื่อลดความซับซ้อนในการดำเนินงานของผู้ประกอบการส่วนกลาง สร้างฐานที่มั่นคง ลดต้นทุนการลงทุน บรรลุความร่วมมือแบบ win-win กับแพลตฟอร์มอินเทอร์เน็ตของยานยนต์ และสร้างระบบนิเวศอุตสาหกรรมที่ยั่งยืน
ซูซี่
บริษัท เสฉวน กรีน ไซเอนซ์ แอนด์ เทคโนโลยี จำกัด
0086 19302815938
วันที่เผยแพร่: 10 กุมภาพันธ์ 2024
