中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近期，美國(guó)PJM電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商發(fā)布的最新年度負(fù)荷預(yù)測(cè)顯示，未來(lái)十年內(nèi)，PJM的年度用電量將攀升至84.5萬(wàn)GWh，而所有高峰負(fù)荷的增長(zhǎng)幾乎都將來(lái)自Dominion Energy服務(wù)區(qū)域的新數(shù)據(jù)中心和PJM域內(nèi)的電動(dòng)汽車。
報(bào)告顯示，PJM地區(qū)的電動(dòng)汽車用電量將從2021年的2414GWh飆升至2032 年的近21000GWh，成為該地峰值負(fù)荷的主力。其對(duì)于該地夏季峰值負(fù)荷的貢獻(xiàn)也將從2021年的大約為300MW躍升至2032年的約1840MW。
PJM域內(nèi)的多個(gè)州都設(shè)定了部署電動(dòng)汽車的目標(biāo)，例如，新澤西州的目標(biāo)是到2035年底擁有200萬(wàn)輛電動(dòng)汽車。美國(guó)能源信息署（EIA）預(yù)測(cè), 即使在沒(méi)有設(shè)定電動(dòng)汽車目標(biāo)的州，銷售量占比也將在2030年達(dá)到汽車銷量的4%，2032年后比例將提高到8%。
隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，電氣化程度提高的交通網(wǎng)與能源網(wǎng)絡(luò)的耦合和互動(dòng)需求增加，如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的良性互動(dòng)也成為電力領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。
不久前，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的研究人員評(píng)估了電動(dòng)汽車有序充電/管理的潛在價(jià)值，認(rèn)為對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行有序充電/管理可以為電網(wǎng)帶來(lái)諸多裨益。包括支持可再生能源以更低成本消納；實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)減小電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，提高穩(wěn)定性；甚至可以降低擴(kuò)容改造調(diào)峰電站的需求。
報(bào)告涉及電力系統(tǒng)的各種價(jià)值鏈、可實(shí)施成本以及包括了公共事業(yè)部門、電動(dòng)汽車車主、充電站運(yùn)營(yíng)商和納稅人等不同利益相關(guān)者的觀點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)通過(guò)有序充電，統(tǒng)一調(diào)配優(yōu)化電動(dòng)汽車的行為，將有助于實(shí)現(xiàn)多方共贏。
電動(dòng)汽車有序充電/管理最簡(jiǎn)單的形式是分時(shí)定價(jià)，即在非高峰期時(shí)段為電動(dòng)汽車提供較低的電價(jià)。更復(fù)雜的形式是根據(jù)用戶的出行需求和電網(wǎng)狀況進(jìn)行調(diào)控式充電。在最復(fù)雜的系統(tǒng)里，電動(dòng)汽車可以作為臨時(shí)電力供應(yīng)商，將多余的電力以共享的方式返回給電網(wǎng)，即Vehicle to Grid (V2G) 技術(shù)。研究人員表示：“一些研究表明，電動(dòng)汽車有序充電每年可以為每輛電動(dòng)汽車提供數(shù)千美元的價(jià)值?！?
電動(dòng)汽車有序充電能提高電力系統(tǒng)的效率，這將降低所有用戶而不僅是電動(dòng)汽車車主的電價(jià)水平。例如，電網(wǎng)通過(guò)給接入電網(wǎng)的車輛發(fā)送延遲充電的命令，降低高峰時(shí)段的電網(wǎng)負(fù)荷，同時(shí)更好地利用可再生能源。由于車主的充電行為受控，為電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)做出了貢獻(xiàn)。不過(guò)，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還需要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)以應(yīng)對(duì)更大規(guī)模的電動(dòng)汽車充電。
研究人員表示，在高比例可再生能源系統(tǒng)中，有序充電有很高的潛在利用價(jià)值，不僅能為系統(tǒng)提供靈活性，匹配電力供應(yīng)和需求，且與部署其他靈活性電源相比成本更低。
不過(guò)，當(dāng)前有序充電的發(fā)展仍面臨一些阻礙。NREL的分析師兼該研究首席研究員Matteo Muratori在一份聲明中表示：“有序充電對(duì)電網(wǎng)而言是一項(xiàng)巨大的資源，但需要在不同的商業(yè)化解決方案之間有所權(quán)衡?！彼a(bǔ)充說(shuō)：“一些解決方案提供了更廣泛的電網(wǎng)服務(wù)，但需要更加復(fù)雜的通信和控制技術(shù)，以及對(duì)用戶有所要求，這些都需要付出成本?！?
從成本角度看，由于部署充電樁將改變電網(wǎng)可獲得的收益，如果電動(dòng)汽車有序充電僅基于最大限度地降低車主的成本，而不考慮電網(wǎng)收益，那么可能會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)成本和運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，該項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)，由于有限的市場(chǎng)實(shí)施規(guī)模，有序充電/管理的啟用和實(shí)施成本仍然高度不確定。
配電系統(tǒng)中有序充電/管理的優(yōu)勢(shì)則更難確定。Muratori表示，配電系統(tǒng)中的問(wèn)題因地點(diǎn)和系統(tǒng)而異，很難一概而論?？傮w而言，有序充電/管理可以明顯降低系統(tǒng)的高峰負(fù)荷和電網(wǎng)阻塞，但需要與公用事業(yè)公司合作，進(jìn)行更多的建模和分析。
考慮到電力系統(tǒng)的整個(gè)價(jià)值鏈范圍、啟用成本以及各利益相關(guān)者的訴求，研究人員認(rèn)為目前仍缺乏完整的效益-成本評(píng)估方案，還有許多問(wèn)題有待解決。因此，研究人員建議，隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，應(yīng)構(gòu)建更多的數(shù)據(jù)建模和分析，以更好地評(píng)估充電需求、客戶參與度，以及各種類型電動(dòng)汽車應(yīng)用的約束條件。
參考資料
https://www.utilitydive.com/news/data-centers-evs-drive-pjm-load-growth-forecast-capacity-market/616584/
https://www.publicpower.org/periodical/article/nrel-report-assesses-value-managed-ev-charging-strategies
