换电业态扩张升级，车网互动下蔚来的虚拟电厂“筹谋”
2月26日，蔚来能源与南网储能科技签署协议，双方将选择合适场所共建换电站，并将充换电站、储能站、可调负荷等聚合资源接入虚拟电厂平台，推动换电站作为分布式储能在虚拟电厂项目上的应用。此外，两家企业还将在电池回收和梯次利用等领域展开全面合作，以提升资产运营效率和效益。
行业专家指出，2030年新能源革命有望形成一个爆发期，新能源电力和新能源汽车将协同发展。如今，车网互动已被提上议事日程。在这其中，虚拟电厂将发挥什么作用？或许答案可以从蔚来能源与南网储能科技的合作中窥见一斑。
换电站变身分布式储能设施
新年新气象，在新能源汽车领域，车网互动俨然成为跨越汽车与能源行业的新“风口”。前不久，国家发展改革委等部门印发《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》，针对车网互动的标准体系、配套电价和市场机制等方面明确了时间节点和工作目标，提出要培育车网融合互动新型产业生态，到2030年车网互动实现规模化应用。
所谓“车网互动”，是指新能源汽车通过充放电装置与电网进行能量和信息的互动，车辆既可错峰充电，又能反向送电给电网，实现辅助调峰。车网互动的实现，离不开虚拟电厂的科学调配。
据介绍，虚拟电厂是一种新型电力协调管理系统，通过智能化和数字化协同处理平台，将分布式能源进行聚合，统一协调能源消耗和电力吐纳，以便为电力资源的调配和使用找到最优解。当能源需求大的时候，虚拟电厂通过电动汽车的储能释放电能，满足用电需求。而且，虚拟电厂不仅可以实现对电能的有效调度，还能通过电能交易在市场上盈利。
政府对清洁能源的支持力度不断加大，将对虚拟电厂的发展起到推动作用。据悉，随着大量分布式能源逐步纳入电力系统，虚拟电厂迎来广阔发展空间。华安证券的研报预计，2025~2030年，我国虚拟电厂的市场规模将达784亿~1729亿元。
对于虚拟电厂领域的涉足，蔚来应该算是车企中的首家。蔚来相关负责人告诉《中国汽车报》记者，为了入局虚拟电厂，公司对换电站进行了硬件与软件的全面升级。在硬件层面，为了满足虚拟电厂参与电网调频秒级控制要求，换电站侧新增符合电力监控系统安全防护要求的5G无线通信设备，以实现换电站与虚拟电厂之间低时延、高可靠的无线通信；还升级了与国网合肥供电公司二次调频项目中的5G量子加密设备，与华能浙江虚拟电厂合作项目的5G智能终端，与南网深圳供电局合作应用的5G专用切片技术。
在软件层面，为了不影响换电站的日常需求，蔚来开发了换电站参与调频实时能力评估算法，基于蔚来能源云实时预测订单需求换电站本地实时计算调频能力上、下限，即使换电站参与了调频服务，车主换电也无需额外等待。
换电参与车网融合优势何在
据了解，蔚来不仅是国内首家接入国家电网虚拟电厂的企业，也是首家接入电网调度虚拟电厂的电动汽车品牌。一个问题随之而来，蔚来率先入局，是否意味着换电模式与车网融合更适配？
泽清新能源科技有限公司首席运营官温遇华告诉记者，车网融合在技术上并不存在难点，但从商业模式角度看，与充电站相比，换电站参与车网融合的可行性更高。
目前，充电运营商的充电设备为单向，如果参与车网互动需首先进行投入，将单向充电模块更换为双向充电模块。当通过电力市场交易获得峰谷价差收益后，充电运营商首先要扣除其中一部分，再将剩下收益分配给电动汽车车主。而这部分收益往往并不具备足够的吸引力，同时消费者还对放电会否影响动力电池寿命有疑虑，因而充电站的车网互动始终未见明显起色。
与充电站需兼顾多层利益的B2C模式不同，换电站参与车网互动是B2B模式。换电站本身就是运营方主体，拥有大量的电池资产，可以在指定时间内接受电网的调度，反向送电，包括降低换电站的功率，实现可控的负荷。
据蔚来相关负责人介绍，蔚来换电站作为国内首款智能微电网型分布式换电设施，可通过换电订单预测、实时评估充电负荷可调节范围，高效参与电网调节。早在2019年，蔚来就通过“能源云”在上海组织换电站和家充桩参与全市电网的削峰填谷。此外，蔚来还通过多个试点落地项目，联动各地电网公司、能源发电企业，实现虚拟电厂在电力辅助服务市场的应用。
截至目前，蔚来已在全国建设2375座换电站，21603根公共充电桩；组织587座换电站、超过2.7万根充电桩参与全国14个省市的需求响应及调峰辅助服务，总调峰容量约30万千瓦。
蔚来相关负责人表示，其与南网储能的合作，将进一步提速换电站建设布局。未来，双方还将继续探索车网互动的标准，让更多的新能源汽车接入电网获取收益，共同致力于新型电力系统建设，以减少对传统化石能源的依赖，降低环境污染和碳排放。
落子虚拟电厂完善“大棋局”
近年来，能源管理及虚拟电厂相关扶持政策接连出台，虚拟电厂有望在我国新型电力系统加速转型阶段发挥更大的作用。不过，电力系统和电力市场的专业性与复杂性，给汽车行业带来很大的挑战。
蔚来相关负责人表示，有别于互联网、交通网等其他系统，电力系统是一个复杂庞大的非线性时变系统，具有实时平衡、光速传播、同步机制3大特点，运行控制最复杂，时效性和准确性要求也更高，这对车网互动的汽车行业参与者来说是难题。
记者了解到，蔚来一方面通过“量子加密”、5G专用切片等技术，秒级响应虚拟电厂调控指令；另一方面与我国首个兆瓦级锂电池储能站的建设者——南网储能联合，借助其在光储充一体化、动力电池梯次利用等车网互动领域积累的先行经验，彼此发挥技术与运营优势，共同探索虚拟电厂这一“蓝海”市场。
在温遇华看来，蔚来能源与南网储能的合作可谓珠联璧合。南网储能相当于虚拟电厂的一个大客户，而蔚来换电站具有较强的储能属性，换电站接受虚拟电厂的调度，既能满足南网储能调峰调频的需求，又可将蔚来闲置电能出售增加收益，它们将实现双赢。
蔚来相关负责人也告诉《中国汽车报》记者，对公司而言，虚拟电厂将激活换电站参与电网调节的潜力，获得只有常规发电机组才能参与的辅助服务等市场主体资质，从而有机会从电力市场中获得更多收益。“换电站的价值将进一步得到体现，也会为建设更多的换电站提供支持。” 他说。对于用户而言，蔚来通过参与电力市场获得收益，降低换电站运营成本，反哺建设更多的充换电设施，为蔚来车主提供更便利甚至低价的充换电服务。
与此同时，换电站的电网友好型特点在规划、建设过程中有希望获得政府和电网更多的支持。通过虚拟电厂调度，换电站能更好发挥分布式储能作用，例如通过调节自身功率，缓解应对局部配电网阻塞和配电设备短时重过载，可延缓配电网升级改造需求；虚拟电厂聚合后可为电力系统提供灵活可调能力，能帮助电网更好应对风电、光伏带来的波动，能减少风光对储能的配置需求。
与长安、吉利的合作，扩大了蔚来换电的“朋友圈”；而与南网储能的牵手，则使得其换电模式向纵深推进。从独有走向共享，换电模式的商业价值才能进一步凸显。通过虚拟电厂项目将电池资产盘活，蔚来落下了新能源“大棋局”的关键一子。而这一创新性的发展模式在落地过程中究竟效果如何，还要交给时间和实践去检验。