電動汽車入網技術（V2G）是什麼，目前有什麼研究或者是應用？

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通俗地說，所謂V2G，就是車(Vehicle)與電網(Grid)以多種形式增強了互動，從而實現了對雙方都好的、更加歡愉的狀態。
(本文寫作語言較為隨意，以科普為主。行文中若有原則性謬誤之處，請不吝賜教。本人並非電力系統出身，水平有限，願虛心學習)

關鍵詞1：多種形式
從一個親身經歷的小故事講起：
本人是搞電動汽車的，直到研究生階段還對電網沒有深入研究。有一次做制動回饋研究，一個小時給電網發了幾十度的電。繳電費的時候，我對電網工作人員說，「我用你們電網的電，這個電錶給我計費，現在我給電網發電，你們不給我錢，電錶還給我計費，這不太科學吧？兄弟，電費給便宜點？」
雖然只是開玩笑，但說這話時我是理直氣壯的。就像殺人償命、欠債還錢一樣的道理，你給我電，我給你錢；我給你電，你給我錢 —— 這應該就是常人對電網的最樸素的認知模型了。
沒想到電網工作人員大吃一驚，「你們私自發電併入電網了？？？你們發電入網，還想要錢，沒向你們額外收費就不錯了！」
真是豈有此理！！！
當時我是不太懂的，後來才明白，我們私自發電併網，電網在負荷轉移層面是佔了便宜，但在負荷調節層面是吃了大虧，在旋轉備用層面是沒有幫助。而負荷轉移(Load shifting)、負荷調節(Regulation)、旋轉備用(Spinning reverse)就是V2G的最主要的三種形式。

負荷轉移：雖然電價是固定的，但短期內發電成本卻是邊際成本遞增的(原因不在此處展開)。因此，電網希望全社會的用電需求是穩定的，最好是常數。可哪有這麼好的事情啊，夏天開空調、春秋不開空調，這是季節波動；下班回家看電視做飯加充電用電多，12點後關燈睡覺嘿咻用電少，這是日內波動。

減少波動無非就是兩種措施：高峰時盡量少用電、甚至給電網充電(削峰)，低谷時鼓勵用電(填谷)，特別是那些具備儲能功能的電器。這在電網叫需求側管理(DSM, demand side managemand，與最近常說的供給側改革是兩碼事……)。需求側管理在研究領域很火，但一直很難辦，為啥呢？因為一般家庭里都沒有儲能功能的電器啊。當然，你可能不服，你說你家有儲能電器：

而且還有很多，比如筆記本電池、智能手機、電動自行車，還有手機充電寶……好吧，這麼說也沒錯，不過本人想強調的重點是：電動汽車才是超大的儲能功能的電器。有多大呢？
如果一個城市10%的汽車換成電動汽車，而且這些車都是晚上8點充電的話，有可能使峰值負荷增加20%！(如下圖所示。數據只保證大概不離譜)對電網的衝擊，意味著需要更大的發電固定資產投資，這時常也是電動汽車反對派常用的論據。

這下好了，電動汽車一來，電網要癱瘓，咋辦？如果V2G的負荷轉移玩得好，從上圖的藍色區域移到黃色區域，不就好了嗎？

這下好了，電動汽車一來，電網要癱瘓，咋辦？如果V2G的負荷轉移玩得好，從上圖的藍色區域移到黃色區域，不就好了嗎？
如果玩得再好一些，在晚上8點我不僅不用電，還給你電網充電，這樣就減少了峰值負荷，讓電網舒坦，減少了大量的發電固定資產投資，不是很好嗎？當然，這個「玩得再好一點」很困難，面臨很多難以逾越的難題，比如鋰電池壽命，比如並電入網。

負荷調節：以前我覺得電網就像是一個盛滿電能的大池子，是一個超級大的UPS。咱們用電，就是舀一勺電，電老爺收一份錢，好不快活。可實際上並非這樣，並不存在超大的UPS，而是電網繃緊神經跟隨我們的用電需求。晚上8點到了，用電高峰來了，電網就開啟更多的機組，加大發電功率，跟上用電需求；晚上12點到了，大家都睡了，用電低谷來了，電網就關閉機組，降低功率，跟上用電需求。這個過程就可以簡單地理解為負荷調節。

如果跟不上會怎麼樣呢？頻率會波動，50.1Hz或49.9Hz，反正不是準確的50Hz了。再嚴重點，進而就是停電，從小範圍停電到大範圍停電。並且值得提出的是，不僅發電少於需求會停電，發電多於需求也會停電，這也就是為啥電網不希望我們私自發電併網。因為現在電網只有供給側管理，這種私自的發電併網會危害負荷調節，嚴重時還會造成事故。

旋轉備用：為應對潛在的事故，電網還準備了很多備用機組來應對緊急情況。這些備用機組雖然功率不大，但由於對響應時間要求苛刻(小於1分鐘)，所以成本也是蠻高的。可恨的是，這些旋轉備用機組有可能一年也用不上一次，但也必須得備著。

這個時候，電動汽車來了。尼瑪，電動汽車的鋰電池不就是一個完美的旋轉備用機組嗎？響應時間別說1分鐘了，應該以微秒計。假如一個城市幾十萬輛電動汽車在連入電網時，可以為電網所控制，為電網所用，那旋轉備用機組的投資不就可以省了嗎？電動汽車也很開心，旋轉備用一年也用不了一次，只需要承諾每天晚上回家插上電就能收旋轉備用租金，多好的事兒？
畫面太美，妙不可言。

總之，V2G是多種形式的，不應僅僅地局限於「電動汽車給電網充電」。

關鍵詞2：互動
現在的車與網，幾乎沒有互動性可言。無非是電動汽車沒電了，找電網充充電，當插頭插入了電動汽車，毫無互動，毫無快感。或者是電動汽車多了，充太快了，電網嗷嗷叫一下說你這樣不行，我再精壯，你這麼饑渴也會把我抽乾的，我要給你斷電。
而V2G，必須要互動起來——當G客滿的時候，V就先別來充；當G沒客人的時候，V再來光顧；甚至必要的時候，V可以幫G來拉客(負荷轉移)。G的客源波動大的時候，V也來當個臨時工，調節一下波動(負荷調節)。當G集體例假時，V就大義凜然地頂上(旋轉備用)。
客觀地說，負荷調節、旋轉備用都太遠了，不知道哪一天才能實踐。即便是負荷轉移，V也很難做到給G拉客(因為鋰電池的壽命問題)。V2G應該是廣義的，即使電動汽車僅做到「智能充電」，也是增強了V與G的互動性。即使中短期難以做到「電動汽車給電網充電」，也不能因此就否認V2G是不可能的。

關鍵詞3：互利(對雙方都好)
對電網而言，利益是巨大的。除了上述的負荷轉移、負荷調節與旋轉備用之外，答主再補充一點。這些年風頭正勁的風力發電、太陽能發電，電網並不太喜歡。為什麼呢？因為傳統的供給側管理中，發電量是可控的。而風電、光電，尼瑪波動太厲害啊，把你並過來我很不好辦啊。一陣狂風襲來，風電變多，我必須趕緊關閉發電機組來調整供給；一陣烏雲漂過，光電變少，我必須趕緊打開發電機組來調整供給。你給我一度電我賺屁民5毛錢，但併網成本可能要1塊錢(不準確的數據)。
既然國家要鼓勵風電光電，電網也只好硬著頭皮干。咋干呢，建儲能電站唄，用大規模電池組成的「電容」把光電、風電的波動給濾掉。但這成本簡直是太高了。
如果真的有大量電動汽車接入電網，不就可以把這部分成本給省了嗎？這省下的錢分給電動汽車一部分，不就共贏互利了嗎？
就這樣，電動汽車產業與光伏產業，兩大風光無限但發展受阻的國家戰略產業，看似風馬牛不相及，但一結合就互相解決了對方的難題啊！
哦，當然，以上均是V2G已建成的理想情況。V2G何時能建成？不知道。所以，電動汽車產業與光伏產業，還是各找各媽去自救吧。

有相關的研究嗎？
有的，挺多。我大概讀過三四百篇，在此只推薦2篇特別特別好的文章。
1. &, Callaway D S, Hiskens I A. Proceedings of IEEE, 2011, 99(1):184-199
IEEE年度好文。通俗易懂，入木三分。
2. &Kempton W, Tomic J. Journal of Power Sources, 2005, 144(1):268-279
提出V2G概念的文章。

有相關的應用嗎？
幾乎沒有。特斯拉的POWERWALL算是一個布局。馬斯克的眼光向來非常具有前瞻性，我不清楚他看到了多遠。
特斯拉做Powerwall，嘗試家庭儲能僅僅是一個開始(圖)_網易新聞中心

謝邀。

僅就我了解搜集的一些內容，作答。

==============電動汽車入網技術(V2G)是什麼==============

V2G 是Vehicle-to-grid的簡稱，它的核心思想在於：電動汽車和電網的互動，利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源的的緩衝。

當電網負荷過高時，由電動汽車儲能源向電網饋電;而當電網負荷低時，用來存儲電網過剩的發電量，避免造成浪費。通過這種方式，電動汽車用戶可以在電價低時，從電網買電，電網電價高時向電網售電，從而獲得一定的收益。

國內外研究現狀

這塊國內外，目前只有少數機構涉足此領域，相關研究與示範大多都在美國，具有代表性的就是美國特拉華大學的Willlett Kempton教授領導的團隊，以及日產汽車公司與美國通用電氣的聯合研究團隊。

國內就是國網和學校有一些研究，都還比較皮毛吧。

總的來說，國內外都只是一些初步研究，研究框架是明確的，但離實際應用還很遠。

工作原理

原理挺簡單，就是雙向互動，難點還是在電池、電動汽車V側的控制、以及電網G側的調度控制。

互動效果

==============目前的研究方向==============

充電負荷計算

充電負荷是研究電動汽車充電問題的基礎。

電動汽車規模接入對電網產生的影響

電動汽車大規模接入配電網，由於其充電時間地點的高度隨機性，會對配電網網損，電能質
量，可靠性，穩定性等方面產生影響國內外專家學者在該方面做了大量的研究工作，迄今為止，
大部分研究集中在網損和電能質量兩方面。

電動汽車有序充電控制

這個方向比較熱門些，大多數此方向的人都在研究這個。電動汽車有序充電控制，可以有效緩解大規模電動汽車接入電網所帶來的負面影響。

基於V2G的電網規劃調度

新能源與電動汽車均有高度的隨機性特點，研究其聯合調度不僅可以降低新能源的隨機性對電網的
影響，增加新能源消納，更可以實現電動汽車的清潔化低碳化。這部分個人感覺挺難的，數量級上去了，對平台和調度策略的要求非常高。

其他的還有，比如電池雙向傳輸對電池的要求，電價政策什麼的。

以上。

畢業設計跟某千人計劃教授做v2g,vehicle to grid,說白了，就是把電動汽車的動力電池作為分散式電源，在用電高峰時通過逆變技術向電網回饋能量，用電低谷時從電網通過整流對電動汽車充電，從而實現電網和電動汽車的能量互動。核心就是通過pwm等控制手段實現整流逆變功能。手機碼字。如有錯誤，還望糾正！

謝邀！

　　上面各位已經作了詳盡的回答，這裡做些拾遺補缺的工作。若有雷同，希見諒。

一、所謂電動汽車入網技術

　　電動汽車入網技術（V2G，Vehicle to Grid）技術是以車輛的蓄電功能為基礎，支持智能電網（Smart grid）工作的一種應用方式。

智能電網對電動車輛所期待的功能有三部分。

1. 作為停電時面向家庭供電的電源（V2H，Vehicle to Home）

　　這項功能主要用來應對洪水、地震及火災等大規模災害。當公共供電系統受損無法正常提供電力時，使用車載電池向家庭供電，以維持家庭的正常生活；

2. 吸收非主流發電形式（火電、水電、核電以外的發電形式）所生產的剩餘電力，即作為電網的緩衝容量（G2V，Grid to Vehicle）

　　這項功能主要用來緩解電網中用電高峰和低谷所帶來的波動，減輕電網調解、調度的壓力；

3. 由車輛向電網供電，即用車輛來支撐電網的容量不足（V2G，Vehicle to Grid）

　　題主所提問的電動汽車入網技術即為此處的第3項功能。

二、電網的軟肋

　　在巨大的輸電電網的表象之下，電網的調控是一項非常脆弱的工作。

　　簡單來說，一個正常運行的電網，其各項參數幾乎是穩定的。在一個特定的電網中，入網的所有的發電機的轉速應該相同，生產出的電力應該等同於用戶需要的電力。發電和供電就像一台天平，必須盡量接近平衡狀態。用專業術語來講，需要隨時對電網進行調峰，以保證電網的平衡。

　　但是，作為電網中數量巨大的用戶其用電量瞬息萬變，和電網的容量相比呈現出接近於圓滑的曲線變化，而電網中數量有限的發電廠，無論是機組入列還是解列，都呈現出階梯狀變化。這種變化會對電網本身產生一定的衝擊，嚴重時會產生電網失步震蕩。

　　當這種失步震蕩強烈到一定程度，有可能引起電廠跳閘。而跳閘又導致供電缺口增大，造成更劇烈的振蕩，如同一連串的多米諾骨牌坍塌，供電損失節節攀升，停電範圍迅速加大，最終有可能大到調度都無法掌控的程度。

　　2003年在美國和加拿大發生的大面積停電事故，就是出於個別電廠出事故而引起失步震蕩所導致。

　　另一方面，主流的主流發電形式（火電、水電、核電），其啟動或停止，都是一件非常耗時耗力的工作。比如說火電廠是由鍋爐、汽輪機和發電機組成一個機組，鍋爐產生蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。從鍋爐加熱升壓到汽輪機轉速達到額定，最後發電機組正常運轉符合入網的電壓頻率要求，是一個漫長的過程。其逆過程（停止發電）也相當費事。

　　大家熟悉的日本福島核電站事故就是這樣：大地震發生時，福島核電站立刻停止發電，解列停機。可是，核電站停止後的冷卻過程也需要電力！而恰恰由於地震，供應核電站電力的鐵塔倒塌，致使這部分電力無法供應；地震之後的海嘯又摧毀了核電站其餘的供電方式，因而反應堆內部熱量無法散發。產生大量的水蒸氣，引發爆炸並導致核反應堆過熱融化，進而發生了自切爾諾貝利以來最嚴重的核電站事故。相關內容有機會另行詳述。

三、用電動車支撐電網

　　電動車作為一個「可移動的大型電池」，可以為電網的穩定和正常運行作出貢獻。

　　研究顯示，個人使用的小型車輛（包括純電動車和混合動力車），其行駛時間僅為總時間（可以理解成一天24小時）的10％左右，90％前後的時間為停止時間。如果將這90％的時間接入電網，既可進行充分利用車輛的電池資源，也可以減輕車主的負擔。

　　以日本的日產汽車公司電動車LEAF為例，該車的電池容量為24kWh。按照一般用戶平均日行駛30公里計算，約耗電4kWh左右。如果這種電動車聯網，這多餘的20kWh可以用作電網的緩衝。

據報道，截至2014年底，中國汽車保有量為1.54億輛，如果其中的1％為電動車併入網的話，其容量高達308萬kWh，大約相當於3台目前中國最大的火力發電機組的容量。

四、電動汽車入網技術的問題

　　目前，電動汽車入網技術存在著以下的問題：

將電動汽車接入電網，並實現上述的各項支撐電網的功能，需要具備一定的硬體條件。從本質上講，支持電網運行對車主並無可見的利益。所以，導入這類硬體的成本如何解決，如何通過政策（比如：經濟利益等）來調動車主投資硬體入網的積極性，是掌握著公共電網資源的政府部門所需要進行的工作。
電動車（準確地說，是車載蓄電池）在支撐電網時，必然產生高於通常使用狀況的充放電次數。大家知道，蓄電池的充放電次數時有限的，如果因入網而導致電池的壽命縮短，對車主如何進行經濟上的補償，也是需要考慮的問題。
從技術的角度講，入網的電動車既然是作為電網容量的緩衝裝置來使用，在極端的狀況下，有可能出現電池充電不足而影響車輛使用的情況。

五、結語

　　電動汽車入網技術是一項需要進行長期研究、規劃和調整的系統工程。不僅涵蓋了汽車工業和電力工業這兩大現代社會的代表性業界，同時，因為其中涉及到大量的信息傳遞過程，受到IT業界等的重視。

　　世界各國也在根據本國的產業特性及經濟發展狀況，制定符合本國狀況的經濟政策和產業政策。目前電動汽車入網技術已經經過了概念研究等前期準備過程，並逐漸向著發電和利用電動車的一體系統的研究。動作較快的歐洲國家（特別是德國），已經開始進行國際標準的提案工作。對國際標準的主導權的爭奪，正在開始呈現劇烈化的趨勢。

對於V2G概念， @Dr Xie 做了通俗的介紹，電網和車輛間的互動可以實現能量合理分配，我所了解的應用是目前北京某車廠（其實很好推斷）正在測試其自主研發的車載模塊，其中就已經包含了V2G功能，但具體會不會實現預期的效果還得看測試結果，從車廠透露的信息，這一應用比較超前，會配置在新平台的車上，當然效果也不是光靠車來決定，還需要電網一端也有相應的配合。

謝邀。
關於技術前面的已經講的很全面了。
就目前而言，V2G單純從經濟上看，似乎沒有意義。即使以目前電池最大的tesla為例，可儲電85KWH，按電池額定壽命1000循環，不計車輛使用，不計轉換損耗，能夠調峰電量為85000KWH，即使按目前差價最大的尖峰、谷電價0.77元/KWH計，折價效益6.5萬元，遠不足以彌補電池消耗。這數據僅僅是作為計算，V2G的運行模式絕對不是這樣的。
但考慮到今後電動汽車將會有的上千萬的巨大保有量，每台車僅需少量的緩衝就有巨大的調峰能力。並且車輛通過V2G，將促進電網建立充足的充電埠，電動車則更容易實現停車隨時得到充電的待遇，這是一個共贏的生態系統。至於經濟上的效益應該是其次的。
按汽車平均每日行車裡程約60Km估計，電動汽車每日耗電約10KwH左右，這些電量能夠做到這電網的低谷消耗，意義已經是巨大的。對比酷暑時間的城市空調用電情況，耗電量接近，但情況卻可以完全不同。這其實也是一種移峰。

謝謝邀請。

（1）V2G概念
電動汽車——電網互動技術(Vehicle to Grid，V2G)指以智能電網技術為支撐，電動汽車與電網之間通過雙向通信，將處於停駛狀態的電動汽車作為可移動的分散式儲能單元，實現能量在電動汽車與電網之間雙向流動(充、放電)。在電動汽車電池電量不足時，可作為電網的負荷從電網獲取電能，在電動汽車電池電量充足且滿足用戶行駛需求時，電動汽車可作為電網的儲能設備或備用電源將剩餘可控電能反向輸送到電網中，實現電動汽車與電網互動，提供相關調峰調頻、黑啟動等輔助服務。 V2G 技術是智能電網技術的重要組成部分，可以實現電動汽車與電網間的能量雙向、可控和實時運動。電動汽車充放電控制裝置需要滿足電動汽車和電網的信息交互功能，對交換能量、電網運行狀態、電價信號、車輛信息、電池狀態、費用等信息在兩者間進行傳遞。因此，V2G 技術是融合了電力電子技術、通信技術、調度和計量技術、需求側管理等的高端綜合應用，V2G 技術的實現將使電網技術向更加智能化的方向發展。

電動汽車充放電系統

V2G市場結構

（2）未來規模化的電動汽車充電將給電網的運行帶來深遠的影響和挑戰,新能源接入、電力系統安全經濟運行與電動汽車充放電三者之間的相互作用和關係,是新能源電網和電動汽車發展面臨的重要問題。

為了適應智能電網的要求，提高電網、電動汽車入網運行管理水平，需要構建全面的、協調的、可操作的電動汽車入網調控體系。由於電動汽車具有儲存電能的能力，在系統負荷低谷或電價低廉時段電動汽車可以進行充電，在系統負荷高峰或電價較高時段則可以通過充放電裝置對電網進行放電，從而達到削峰填谷的作用。電動汽車電池充放電方式的轉換速度極快，可以有效平抑由分散式發電單元出力所引發的功率波動以及電壓偏移等問題。

（3）目前的研究大體有以下幾個方面：
a: 研究大量電動汽車廣泛入網對電力系統安全穩定運行的影響
b:建立電動汽車充放電行為的數學模型，提出電動汽車充放電最優調度方案，發展快速有效的計算方法實現電力系統對電動汽車充放電的協調有序控制
c:提出電動汽車大規模應用在交通領域、電力領域和環保領域的經濟效益計算模型，評估電動汽車行業的經濟價值，為電動汽車的進一步推廣應用提供參考。

vercle to grid，基本想法是將電動汽車作為一種儲能設備，用於谷電時進行儲能，峰電時則將電能回傳於電網，來提高電網電力整體的效率，降低能源損耗（減少棄風，增加夜間電力消耗來提高火電或燃氣效率進而減少燃料損耗）。可以視其為分散式電網或微網中的儲能電池。國外有研究過（類似的）大規模的電動汽車應用對配電網的影響，如諧波等（在數量達到一定程度時大量的充放電會對城市網造成巨大的衝擊）。丹麥貌似也有過應用。在微網系統中v2g實用性現階段其實還有些可能，再將微網作為電源接入大電網本人感覺可能性更大，國內推廣的換電模式其實和這種微網的情況有類似。以前主要做這方面的經濟性，已經3年多沒接觸這個了，有誤請見諒

上圖

在電科院工作過一段日子。
個人感覺這個概念是原先國網主導的「換電電動汽車」的概念延伸，可以解決電動車電池的梯次利用問題。需要比較大型的換電站作支持，才能對區域能源產生影響。
對於純電汽車的個人用戶而言意義不大，畢竟是用電池壽命去換取電能售價差價。不划算。
純離網項目另議，但能玩得起多能源離網的別墅業主，誰還在乎那點上網電的補貼？

目前v2g的研究主要需要解決的是如何描述隨機性特徵，應用則是用於削峰填谷，旋轉備用，調頻等領域。

貌似有2種:
v2b, vehicle to building
v2g, vehicle to grid

如果把電網分為公用電網和微電網，那麼v2g就有2種：在傳統電網中的電動車和在微電網中的電動車。

無論哪種情況，一般假設充電樁是雙向的；這時電動車能從電網取電，也能向電網充電。本質上，電動車既是負荷又是一個移動的儲能裝置。儲能，就是將電能轉化成化學能，作為一個電能緩存。

一般電網中的優化問題，是發電和用電之間的平衡問題。供大於求時，把富餘的能量儲存起來；在供應短缺時，從儲能裝置中取電；這是一種達到平衡的思路。有時，假設電價是實時變化的；這種條件下，求最小的用電成本或最大的賣電利潤，也會考慮控制儲能設備。

貌似現在關注多的是v2b。寫字樓負荷，電動車充電，建築物本身能利用新能源發電，同時從電網買電，建築希望能做到零能耗；在這種場景下，研究多目標優化問題。

商業應用：
也許有些充電控制演算法有點實用價值。很多期刊論文的前提假設在現實中就是不可行的。
現在貌似有人搞充電樁服務的創業項目，應該會倒閉收場居多。

以上。

V2G 是Vehicle-to-grid的簡稱，它描述了這樣的一個系統：當混合電動車不在運行的時候，通過鏈接到電網的電動馬達將能量賣給電網，反過來，當電動車的電池需要充滿時，電流可以從電網中提取出來給到電池。

能量回收的一種… … …

電網本身被電力供應浮動的承受力限制著………但假設提供了數百萬輛停放的智能移動電池呢…會有多大提升空間

所以各位千人各位長江，您發論文的時候怎麼說清楚v2g的核心優勢呢？

對用戶來說，考慮過多出來的充放次數對電池的壽命影響？多出來的充放損耗能不能抹平峰谷的電價差？
對電網來說，硬體不要錢？壽命多久？成本多久能收回？真的給電網帶來好處了么？怎麼量化這個好處？有多大好處？

別磚家腦子一熱就出一堆騙錢的東西。說的好聽，超前，做研究不論失敗。那是啊，研究經費又不用上稅！