背景意义

欧盟对其能源模式进行了彻底改革。当前，欧盟对其气候目标进行了重新设定，到2050年温室气体排放量减少80%-95%，为了实现这一目标，欧盟必须在低碳型社会发展方面取得更多进步。可再生能源和电动汽车融合对欧洲向低碳型社会发展过渡中发挥着重要作用，欧盟已颁布相关法令，2020年20％的能源来自可再生能源，到2030年32％的可再生能源来自欧洲。在可再生能源利用方面，电动汽车与电网互联互通及储能方面的技术与验证处于领先地位。欧洲国家支持建立大规模的可再生能源、电网与电动车融合项目从而改变汽车的出行和运输方式以实现向低碳社会过渡及气候目标实现。

1.Nissan Enel-英国

项目时间：2016

项目合作方：Nissan；Enel

项目背景：

行业预测显示，到2050年，道路上的汽车数量可能会是今天的两倍，达到惊人的24亿。可再生能源管理有助于塑造工业，城市和社会的未来，智能能源管理是任何国家未来面临的最大挑战之一。双向充电技术有利于将可再生能源整合到电网中，并有助于该国电动汽车的普及，优化能源结构，提高环境友好度，从而使可再生能源的整合更加广泛且价格合理。

项目目标：

将电动汽车作为未来的移动能源枢纽，开创自我维持的能源基础设施，将有助于解决未来的容量问题，使得电动车主不仅能够在电网稳定方面发挥积极作用，提供替代性收入来源，而且还将彻底改变向电网供应能源的方式。该项目对开发的双向充电器进行验证。

 

主要内容及关键技术： 

该试验将通过在日产LEAF和e-NV200电动货车车主同意的地点安装并连接一百个V2G单元来进行。通过使日产电动车所有者能够将其车辆插入V2G系统，可以将存储的能量从其汽车电池出售给国家电网。由Enel开发的V2G充电基础设施使私人EV所有者和拥有大型EV车队的企业可以通过将其车辆集成到电网中来创建移动能源中枢。该系统允许日产EV车主连接到电网以低价，廉价的电价充电来进行工作，并可以选择在成本较高甚至馈电的情况下使用存储在车辆电池中的电量回馈给电网并以此获益。

 

 

日产leaf & V2G充电桩

图片来源：uk.nissannews.com

 

2. Network Impact of Grid-Integrated Vehicles-英国

项目时间：2017

项目合作方：NUVVE；NPg

项目背景：

车辆到电网（V2G）服务的潜在兴起意味着大部分电动汽车不仅会从我们的网络中充电，还会向其放电。V2G作为一项新功能，其影响尚不完全清楚。但实际的交付技术是否能够支持大规模开发并且快速实施成为当下的重要问题。

尚不清楚大规模使用V2G系统对以下方面的影响：（1）接入过程-如何识别接入电网后，电动汽车是充电还是供电状态，识别后如何处理这些查询状态并向其收费；（2）避免/管理运营商限制-顾客主导的网络革命项目（CLNR）和迄今为止的所有研究都将电动汽车（EV）视为电网跨越运营商渗透水平的潜在问题。（3）电能质量-CLNR和My Electric Avenue（MEA）表明3kW的EV充电器没有电能质量问题。但是，更频繁地要求充电或放电以提供频率支持，或者在将能量输出到电网上时，是否会导致电压闪烁或谐波问题。

项目目标：

该项目主要从设计，运营和电能质量的角度分析低压网络对V2G的影响，主要项目目标包括：（1）根据客户的总收入要求，投资回收期来确定一系列的接入成本选择期望和其他商业模型方面的考虑。（2）生成考虑到以上因素的增强型电网设计评估工具。（3）确定V2G是否可以在以下两个场景下均可支持接入电网，以及在何种程度上支持。（场景1-高峰时段使用插电式车辆电池中存储的电力作为电网的备用能源，场景2-在限电期间禁止完全充电）；（4）产生变电站配置文件的新模型，其中包括各种级别的V2G充电器实现。（5）确定V2G充电器对电能质量的影响。（6）为其他运营商和利益相关方制定指南。

主要内容及关键技术：

该项目将为V2G的连接给出设计评估过程和相关的设计指南。它还将提供有关在何处以及如何使用V2G缓解网络问题的指南。该项目将对1100个V2G站点进行分阶段和仔细监控。V2G充电点和背景技术由NUVVE提供。该项目将提供大规模V2G充电器的实际数据，以全面评估这种新型网络技术对电网主要是低压电网的影响。反过来，通过对影响的分析，可以优化运营和设计实践，以支持更广泛地推出V2G技术。

预期成果：

对于各站点双向充电器的安装和调试;

对于各站点双向充电器数据的监测，分析和大波动影响下的缓解措施确定； 

对电网约束和电能质量的影响进行分析，并在连接和设计过程中提出改进建议；

作为该项目的一部分，NUVVE将评估有关V2G的客户行为以及该行为的潜在经济驱动因素。

3. Ebbs and Flows of Energy Systems （EFES）-英国

项目时间：2013-2016

项目合作方：Cenex；Kam Futures；moixa等 

项目目标：

旨在探讨英国车辆到电网（V2G）的技术地大规模应用，在社会、技术和市场方面存在的壁垒。

主要内容及关键技术：

通过该项目，开发了三项关键技术：

1. 建立虚拟电厂（VPP）一种基于云的“电厂”，能够通过由电力提供商控制的软件包通过诸如静态电池或车辆之类的存储资产来利用电力。

2. 开发V2G单元–电动汽车将插入此单元，以为汽车提供充电并使其充当电池存储库，从而使用VPP直接向建筑物或国家电网供电。

3. 开发建筑能源管理系统（BEMS）–提供V2G单元的控制功能，使该单元能够与建筑物和VPP进行通信，以确定最合适的充电或放电选项。

主要成果：

在商业环境下进行的分析表明，仅利用6％的停车场，可以通过实施V2G每年节省超过14,000英镑。此外，在能源市场，每辆车每月可为该计划提供相当于60英镑的收入。

 

概念图

图片来源：CENEX

 

4. Intelligent Transport, Heating and Control Agent (ITHECA) -英国

智能交通，供暖和控制代理（ITHECA）

项目时间：2015

项目合作方：cenex；阿斯顿大学欧洲生物能源研究所（EBRI）；AVERE等

项目目标：

通过交通，频率响应服务，能量存储和区域供热解决方案之间的合作，建立车到电网（V2G）概念，从而最大程度地提高热电联合产能。

主要内容及关键技术：

这项合作研究与开发示范基于阿斯顿大学欧洲生物能源研究所（EBRI），英国第一台V2G装置已安装在该研究所。Cenex正在与阿斯顿大学合作，通过V2G管理和车辆智能控制来最大化CHP单元的输出。输出结果旨在为这些技术的运行建立商业案例，以作为协作的能源解决方案。其中重点为电动汽车运行模式分析以及对于作为能源系统一部分的V2G分析。

主要成果：

1. 实现V2G的安装和管理，满足CHP输出和本地电力需求的技术要求。

2. 完成了通过根据工厂的需求增加和减少电力需求来增加CHP产量的经济案例。

3. 对V2G的运行条件进行基于真实世界的测试验证，完成了功能齐全的V2G运行，以便共享和传播所汲取的经验教训。

 

V2G充电站

图片来源：CENEX

5. SEEV4 City-英国

项目时间：2015

项目合作方：Cenex；Leicester；Kortrijk；Amsterdam；Hamburg；Oslo等

项目背景：

SEEV4-City将电力运输，可再生能源和智能能源管理相结合，支持欧洲城市向低碳经济的过渡。SEEV4-City由Interreg North Sea Region资助，使EV能够提供清洁的驾驶，同时还通过使用其电池来短期存储可再生能源以支持能源基础设施。

项目目标：

使用电动汽车（EV）作为能源基础设施，实现双向充电（V2G）并使用EV的电池作为可再生能源的短期存储。演示智能电动出行解决方案，整合可再生能源，并鼓励城市居民使用。

主要内容及关键技术：

根据供需，将可利用的能量从车辆端定向到各个房屋或城市。使用大数据的智能ICT系统可管理和引导能源流，从而最大程度地实现环境和商业利益。项目重点包括V2G新技术测试以及试点项目管理。

主要成果：

1. 通过使用ICT管理能源供应和需求流，长期运营的试点项目展示了本地可再生能源发电与能源存储集成的可行性。

2. 结合清洁电力运输服务和可再生能源发电的创新城市发展计划。

3. 整个所在城市的可再生能源和交通服务业务发展，包括降低城市对能源的依赖性。

4. 社会接纳性研究，经验教训，管理准则和政策框架细化。

6. City-Zen Smart City-荷兰

项目时间：2014

项目合作方：City-Zen；ENEL等

项目背景：

随着能源危机日渐严重，太阳能供应迅速增长。 但是，如果我们能够在生产过剩的时候存储所产生的电力，就可以从不断增长的供应中减轻能源需求，在该方面，电动汽车具有巨大的存储潜力。车辆到电网（V2G）技术使电动汽车可用作（临时）电池，例如为家庭供电。 另外，通过组合多个电池，累积容量可以变得足够大以有效地防止电网的不平衡。

项目目标：

在阿姆斯特丹的演示环境中，将安装双向充电器，这些充电器需要为电池充电和放电，以进行测试。通过演示V2G概念, 辨明未来智能电网建设将面临的社会和监管障碍，增加技术和社会灵活性，为增加光伏板，电动汽车，全电家庭，Vehicle2Grid和虚拟电厂的数量做好准备。

 

智能电网监测架构

图片来源：cityzen-smartcity.eu

 

V2G信息流

图片来源：cityzen-smartcity.eu

 

主要内容及关键技术：

 

通过使用多个EV和（双向）充电器，DSO可以测试V2G技术和服务如何影响并支持电网稳定性。项目中还将测试由市场方（如聚合器等）提供的新服务。 例如，当存在电网拥挤问题的地区，如何在电动汽车电池和能源管理系统中进行电能的整合存储以满足灵活的需求。开发支持EV双向充电的技术和服务，从而可以释放EV电池的存储潜力。电池已经可以用于汽车的“正常”使用，并且可以使用V2G技术来增加自生产（使用PV）的收益并支持DSO稳定电网。通过在现实生活中的演示产品中测试技术和服务，可以收集有价值的信息，以进一步开发和部署该技术。

 

V2G充电站

图片来源：cityzen-smartcity.eu

主要成果：

在阿姆斯特丹智能电网的演示环境中，测试验证了支持双向充电的V2G充电器；进行了对智能电网构建可行性的分析和评估，为未来构建智能城市提供了建议。

7. Honda, Offenbach-德国

项目时间：2017

项目合作方：Honda 

项目背景：

继9月在2017年法兰克福车展上首次推出国内本田动力管理器概念车之后。该概念预示了完全集成的能量传输，该能量传输通过“车辆到电网”或“ V2G”技术从电网获取电能，并可以从电动汽车（EV）电池中返回存储的能量。本项目在本田奥芬巴赫工厂对V2G进行大规模试点。

主要内容及关键技术：

本田在欧洲研发中心安装了新的双向充电技术，通过双向能量传输，电能从电网获取或由光伏太阳能电池板产生，并用于为插入系统的电动汽车充电。插入EV时，可以将电池中保存的能量转移回去，以在供应不足或过剩时稳定电网。测试特定电气组件（包括可再生能源电池和EV电池）之间的相互作用，兼容性和功率流。

主要成果：

1.通过在德国的研发中心安装最新的双向充电技术，为Smart Company项目添加新的技术，进一步加强研究活动零排放社会和未来出行领域。

2.本田借助双向硬件和The Mobility House *技术，致力于优化其欧洲研发园区的能源管理，尤其是最大程度地利用可再生太阳能。

3.双向能量传输技术的投资进一步增强了世界上最先进的插电式公共充电站，该充电站于2017年夏季在本田欧洲研发中心启动。其最先进的940V能力可提供高达150kW的能量，使多达四辆汽车通过不同类型的连接器同时充电。安装六个月内，该电动汽车充电站已为447次充电提供电力，并节省了3.87吨二氧化碳。

 

图片来源：hondanews.eu

8. GrowSmarter-西班牙

项目时间：2015

项目合作方：Endesa，IESE，IBM，Schneider，Abertis，IREC等

项目背景：

到2050年，将有70％的人口生活在城市中。据经合组织称，这种人口增长和经济发展将产生前所未有的社会和环境后果。GrowSmarter项目是EU Horizon 2020研究与创新计划的一部分。

项目目标：

旨在为未来的智慧城市开发创新的解决方案，通过实践创新技术和解决方案来创建一个在社会，环境和经济上更具可持续性的欧洲经济形态。

主要内容及关键技术：

选择了三个城市来领导这一转型：巴塞罗那，科隆和斯德哥尔摩。在为期五年的项目中，将在三个领域开发12个智能解决方案的主要城市：技术，能源和出行。 这些解决方案将在城市的各个地点（从市中心到半城市或工业区）启动，从而确保具有代表性的城市样本。在可持续交通方面，安装了五个FASTO快速充电点，几乎可以为所有类型的电动汽车充电。 除了这五个充电点外，还安装了另外六个V2G（车辆到电网）双向充电器。V2G的目的是测试电动汽车作为潜在客户的潜在能量存储能力。该系统不仅可以为电动汽车提供能量，还可以使客户将存储在汽车中的能量用于家庭或公司。

 

图片来源：endesa.com

预期成果：

为欧洲探索未来智慧城市组织所要遵循的模式。欧洲预计将减少60％的能源消耗，并再减少60％的运输排放。GrowSmarter不仅可以为环境或经济带来收益，而且可以为整个社会带来巨大收益。