卢宇芳《光储充放智慧能源V2X新生态》

 

    “双碳”背景下，我国新型电力系统升级和转型很快，风光发电具有波动性、间歇性的情况下，需要保证电网的稳定运行。另一方面，我国新能源汽车保有量增长迅速，保守估计，到2030年保有量会有1个亿，到2040年会有3个亿。如果这些车都是无序充电的话，对电网的冲击是非常大的。但是，如果我们利用车辆停放时间将其作为车载储能，2040年这一部分的容量将超过200亿度电，相当于现在中国社会每天的用电量。同时对于电网的支撑功率可以达到30亿千瓦，（因此）把车当成移动储能，对电网稳定性支撑具有非常大的潜力。

那我们看一下这里的市场有多大？2022年下半年，很多省份峰谷价差到了1块钱，今年夏季用电高峰时期，一些城市如广州、深圳等的价差更大。同时政策驱动也在加速：：6月2日，国务院常务会议首次提出 构建“车能路云”融合发展的产业生态；5月17日国家发改委、国家能源局发文鼓励开展电动汽车与电网双向互动（V2G）、光储充协同控制等关键技术研究；4月14日，深圳市发改委就提出明确的补贴政策征求意见稿，支持车网互动和虚拟电厂相关的技术研发以及典型的示范项目。国家电网、南方电网等都发出明确的信号支持V2G。广汽埃安、蔚来、比亚迪、长城、特斯拉等一系列车企都在积极研发和推广V2G的技术。
 

    那么，车网互动能应用在哪些场景？电动汽车一般容量为60~100度电，400/800V的电压平台，应用场景非常广泛。比如V2V、V2B、V2H、V2mG（直流和交流微网）等。电动汽车面向的电网接口主要是城市低压配电网和中压配电网，比如通过居民、楼宇、工业园区等等。

    我们再看一下国内外的车网互动发展技术，相对于欧美一些出台V2G政策比较早的国家，我国的发展相对还是滞后一点。但近年来中国车网互动的赶超速度很快，2023年车网互动示范、规模化应用、以及政策支持等都明显多了起来。

    综上我们认为，随着新能源汽车以及新能源基础设施的快速发展，预计到2025年我国车网互动市场规模可达上千亿，到2030年可达上万亿。
 

    第二，给大家介绍下我们公司的业务。

    我们的业务场景建立在自己的BEC-link技术平台上吗，即：电池Battery、电力电子Electronics以及Cloud云原生。基于BEC-link平台，我们聚焦核心的解决方案能力：以自研的零C云的平台为PaaS底座，把光伏发电、储能、电动汽车充电、车网互动、能量管理调度合在一起。聚焦中低压配网侧、工业园区、商业园区、家庭、充电场站等场景的应用。

    我们的技术架构是“云管边端”。云是运营平台，通过我们的零C云充和第三方运营平台，做好业主的运营以及用户的充放电的业务管理。现在很多企业在推V2G，但V2G服务的结算还是存在很多的不完善，我们的平台可以做好V2G的结算，为用户打通V2G的经济链路。要实现车从只充电变成可充可放，平台就要发挥巨大的管理和调控作用。因此我们也建立了自己的EMS管理平台，且可以实现和其他EMS平台互联互通。在边缘层，我们有系统的微网控制器和边缘控制器，也会根据客户需求配一些公有/私有的服务器。最后到终端，我们可以通过V2G设备，实现与电动汽车充放电的精准控制。

    在系统架构上，我们主要采用直流微网和交流微网两种。直流微网在直流侧负荷较大的场景应用较多，光伏发电或储能的直流电，不需要经过DC/AC或AC/DC的转化，可以直接供给直流负荷，能量效率也比较高。交流微网目前的应用场景更普遍，兼容性更好。

产品架构上，我们提供“云边端”的全系列产品。“云”包括零C云智慧能源头平台（本地微网的能量管理调控+向上和虚拟电厂的接入），零C云充小程序；“边”主要为云控EMS控制器（本地部署和云端部署可选）；“端”产品包括全功率系列的V2G的桩，从7千瓦到360千瓦，相关的电源模块我们也有开发。

V2G的商业模式是比较复杂，软件和硬件都要发挥其核心价值，相比于硬件，我们认为软件的平台管理和策略算法更重要。而我们将这些优势集中到了零C云平台：首先平台具有快速接入、优化调度以及聚合海量分布式资源的能力，让电动汽车、分布式储能、甚至空调等可调资源参与到削峰填谷、需求响应以及其他的辅助服务等电力交易市场。、
 

其次，平台里集成了电池模型与管理算法。现在有些车企还不愿意给自己的车开放V2G功能，一些用户不愿意拿自己的车参与车网互动，主要就是担心车参与放电会影响电池的安全与寿命。我们公司依托于清华大学欧阳明高院士团队和清华大学车辆学院电池安全实验室进行了多年的科研探索，有深厚的研究基础。因此在多种车网互动工况下，我们可以准确地估计电池的状态、寿命等。在某些特定的V2G工况，如特定温度、充放电区间，充放电功率，我们给电池施加加一些双向脉冲脉冲，其实可以延缓电池的衰减。因此，用户使用我们的平台，就可以使用我们优化后的车网互动最优工况参与放电，不用担心寿命与安全问题，同时可以赚取最大的收益。

    另外，我们可以针对不同车的寿命和容量的状况，对车辆进行反聚合调度的分解。一个场站的几十台车，往往车型不同，车主使用车的习惯不同，车的年龄也不一样，电量也不一样，怎么才能以合适的方法调动每台车，让它发挥自己最好的车网互动的价值，同时又能让车主赚到更多钱，这里面有很多核心算法的Know-How。
 

在广东佛山的光伏工厂，我们把自己的零C云平台以及V2G智星堆，做成光伏、储能等微网群协同控制与去中心式交易示范。在浙江义乌的园区示范站，我们配置了290千瓦的光伏，200度电的储能，和22个V2G终端。我们放了V2G桩，就可以用车代替一部分固定式储能，显著降低整个场站的初始投资成本，同时计算的收益率也有比较明显的改善。在深圳、天津等充电场站的场景，我们采用光储充放的集成方案，也是用一部分的电动车的储能代替固定式的储能。采用这种方案，收益方式不仅是园区赚取一定的收益，车主也会赚取V2G的服务收益。

此外，我们也在积极探索一些其他的规模化车网互动场景，比如二手车4S店的交易卖场、车队、新能源车租赁中心等，这种场景下很多车大部分时间都是停在卖场的。我们用闲置的电动汽车的电池资源做聚合能量管理和车网互动，让汽车资产的持有者有很好的收益。运行证明，这种场景的应用效果非常好，我们希望和更多4S店、集中式车队等建立更深入和规模化的合作。

最后，简单介绍下我们公司。

    公司孵化于清华大学欧阳明高院士团队，致力于车网互动V2G全场景解决方案。通过我们的BEC-link技术平台，提供零C云平台、云控EMS控制器、V2G全系列产品和双向电源模块，现在的合作伙伴主要是一些电网公司、新能源车厂、新能源集团企业等等。

    我们从10多年前开始就深入研究电动汽车动力电池的机理、模型、控制算法，以及去中心式光储充放微电网系统的最优控制策略。欧阳明高院士是公司的首席科学家，也是我本人的导师。秦宇迪博士是创始人，包括我在内的另外三位联创都在清华大学读博士，负责的也都是电池算法、电力电子和微电网系统管理方面的，研发经验和技术积累，都还是比较充足。车网互动相关的无论是硬件算法、还是软件平台方面，我们都是有比较深的技术成果的积累。