從樁到網(wǎng)，再從網(wǎng)到云，從單個(gè)充電設(shè)施終端到整個(gè)充電網(wǎng)絡(luò)，車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的表現(xiàn)形式之一，為充電設(shè)施的智能化運(yùn)營打下了基礎(chǔ)。而要想真正發(fā)揮車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的作用，將設(shè)備、信息、能源互聯(lián)互通的潛力釋放，讓綠色交通落到實(shí)處，就離不開對(duì)具體應(yīng)用場(chǎng)景的探索實(shí)踐。
——編者
有序充電：用戶、電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)雙贏
中國汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出，到2030年，中國新能源汽車保有量可達(dá)8000萬輛。隨之而來的，是大量充電樁的無序接入，劇烈的負(fù)荷變化將對(duì)電網(wǎng)造成巨大沖擊。有專家指出，如果不采取措施，到2020年，電網(wǎng)過負(fù)荷甚至無電可用等嚴(yán)重問題都有可能發(fā)生，充電樁安全風(fēng)險(xiǎn)也將增加。研究顯示，晚上六點(diǎn)開始，電動(dòng)汽車充電和居民家庭用電幾乎同時(shí)迎來高峰期，用電負(fù)荷達(dá)到峰值，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來壓力，也間接提高了用戶用電成本。
有序充電，成為緩解甚至消除這一影響的重要手段。它能引導(dǎo)協(xié)調(diào)充電行為，幫助電網(wǎng)削峰填谷，提升配電網(wǎng)使用效率和電網(wǎng)運(yùn)營能力，并實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的雙贏。
依托車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，2018年9月底，國網(wǎng)電動(dòng)汽車公司在北京、山東、上海、江蘇、河南選取了6個(gè)變壓器負(fù)載高、電動(dòng)汽車增長(zhǎng)快的小區(qū)作為試點(diǎn)，建設(shè)一體化有序充電樁160個(gè)、充放電樁2個(gè)。通過有序充電控制，小區(qū)平均降低配變峰值負(fù)荷超過30%，80%充電量被優(yōu)化調(diào)整到配變負(fù)荷低谷時(shí)段，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，使配變接納充電樁能力提高了4倍。
除了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提升電網(wǎng)利用率之外，有序充電技術(shù)也給用戶帶去利好。用戶主動(dòng)選擇有序充電樁，既減輕了電網(wǎng)供電壓力，也得到了更加優(yōu)惠的充電電價(jià)，節(jié)省了充電成本。
廣泛適用、自主修正的有序充電控制策略，是有序充電的技術(shù)支撐。通過有序充電控制策略，可以實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)配電臺(tái)區(qū)負(fù)荷變化，基于用戶用車時(shí)間和充電需求，在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的條件下統(tǒng)籌開展車輛協(xié)同調(diào)度，調(diào)整充電日期、時(shí)間和功率，將負(fù)荷調(diào)整到低谷時(shí)段。
V2G：是電動(dòng)汽車，也是儲(chǔ)能電站
儲(chǔ)能技術(shù)是幫助電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要力量，但由于技術(shù)、成本等原因，目前我國較為成熟的儲(chǔ)能項(xiàng)目只出現(xiàn)在電網(wǎng)側(cè)。而車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用，為儲(chǔ)能在用戶側(cè)的發(fā)展打開了一扇窗。
V2G即Vehicle-to-Grid（車輛到電網(wǎng)），其核心思想是將大量電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池視作儲(chǔ)能源。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過高時(shí)，由電動(dòng)汽車儲(chǔ)能源向電網(wǎng)饋電，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過低時(shí)，用來存儲(chǔ)電網(wǎng)過剩的發(fā)電量，避免造成浪費(fèi)。
據(jù)了解，國網(wǎng)電動(dòng)汽車公司通過能源路由器和控制器將儲(chǔ)能靈活接入智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以此構(gòu)建了用戶側(cè)儲(chǔ)能云平臺(tái)。用戶側(cè)儲(chǔ)能不可觀、不可控的問題通過接入平臺(tái)得到解決，儲(chǔ)能運(yùn)行特性和價(jià)值得到最大化發(fā)揮。
而在特銳德旗下子公司特來電的技術(shù)體系中，V2G被分為狹義與廣義兩個(gè)層次：狹義V2G應(yīng)用主要是電動(dòng)汽車向電網(wǎng)饋電的過程，但目前受限于車輛標(biāo)準(zhǔn)與電網(wǎng)管理規(guī)定，仍處于試點(diǎn)階段；而廣義V2G則包含了根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)度和控制充電功率、對(duì)電網(wǎng)接入點(diǎn)的無功電壓和電能質(zhì)量提供支撐等。據(jù)了解，特來電已在其運(yùn)營的充電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)了廣義V2G功能的應(yīng)用。
由此可見，實(shí)現(xiàn)V2G的功能，對(duì)充電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的電力電子模塊設(shè)計(jì)以及控制和調(diào)度系統(tǒng)都有很高的技術(shù)要求，而這些技術(shù)門檻也正是充電網(wǎng)運(yùn)營商未來競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。
電力交易：促進(jìn)清潔能源消納
V2G為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供了進(jìn)一步支撐，而當(dāng)依托云平臺(tái)的儲(chǔ)能與電力交易系統(tǒng)、需求響應(yīng)系統(tǒng)相結(jié)合，還為清潔能源消納提供了新的解決方案。
在用電低谷期，棄風(fēng)、棄光、棄水現(xiàn)象難以杜絕。將電動(dòng)汽車作為儲(chǔ)能源接入電網(wǎng)，可在低谷期電價(jià)較低時(shí)，充入綠色、低價(jià)的清潔能源電力，在用電高峰向充電站輸出，形成一種清潔能源微循環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)測(cè)算，電動(dòng)汽車鋰電池在退役前可以完全充放電約3200次，用戶通過應(yīng)用V2G技術(shù)參加電網(wǎng)的削峰填谷與電力交易，這一過程獲得的收益幾乎能抵消電池成本。
通過電力交易的形式，用戶以更少的消耗換取更廉價(jià)的清潔能源，電網(wǎng)則利用平臺(tái)促進(jìn)清潔能源的消納。據(jù)了解，國網(wǎng)電動(dòng)汽車公司正在建設(shè)充電電量聚合交易平臺(tái)，通過實(shí)時(shí)功率預(yù)測(cè)與動(dòng)態(tài)最優(yōu)匹配，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的綠色電力交易。根據(jù)規(guī)劃，該公司今年將聚合用戶側(cè)50萬千瓦/200萬千瓦時(shí)儲(chǔ)能資源，接入率不低于90%，平臺(tái)用戶數(shù)量將超過5萬戶。
立足車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，清潔能源電力消納與交易開辟出了一條新路徑。目前，國網(wǎng)電動(dòng)汽車公司已開始建設(shè)基于車聯(lián)網(wǎng)的綠電交易示范工程，打造車聯(lián)網(wǎng)綠電交易系統(tǒng)，已打通電力交易平臺(tái)與車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的信息共享融合通道，支撐電動(dòng)汽車充電樁準(zhǔn)入注冊(cè)、綠電交易和市場(chǎng)結(jié)算，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)側(cè)、需求側(cè)聚合優(yōu)化和雙向互動(dòng)，促進(jìn)新能源消納，解決“三棄”難題。
