国网智慧车联网 王文《关于构建高质量充电基础设施建设的思考》

发布日期:2023-09-22

核心提示:国网智慧车联网技术有限公司副总经理 王文 出席论坛并发表主题演讲——《关于构建高质量充电基础设施建设的思考》
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9月6日-7日,由中国充电桩网 、充换电百人会的 2023 第六届中国国际充换电运营商大会(简称“金砖充换电论坛”)暨中国国际电动汽车超充大会,在深圳会展中心8号馆盛大举办。大会以“新技术、新产品、新运营”为主题,深入探讨推动充换电协同发展,共谋充换电发展大计,共话充换电挑战与机遇,共议产业创新发展趋势。 
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以下为演讲实录:
    最近为巩固和扩大新能源汽车的发展优势,国务院办公厅发布了19号文,大家都知道,为了落实19号文,两个礼拜前在杭州,国家能源局和发改委召开了全国能源系统的保障会议,来支持习近平同志汽车充电设施的高质量发展,国家电网近期也发布了支持高质量基础设施发布的实施意见,我们公司是国家电网公司下面的一个专业公司,主要负责充换电的建设,今天我们想从科技自立自强角度做一个框架,我们自己有一些思考,就这些思考给大家做一个分享。
 
新能源汽车作为国家七大战略性产业之一,是我国从汽车大国走向汽车强国的必由之路。自2009年国务院首次提出新能源汽车战略起国家持续加大财政补贴力度,出台“双积分”政策,加强公共领域推广,推动新能源汽车产业稳步发展。
 
   此后,中国新能源汽车产业链也不断完善,核心技术创新能力也是不断提升,关键零部件的制造能力不断增强,整车性能和产品力也大幅提高。到2022年底,我们国家的新能源汽车保有量达到了1310万辆,今年会超过2000万辆。经过近十年来的发展,中国新能源汽车和动力电池产业引领了全球,产量和保有量稳居世界第一,并且实现了大规模的出口,成为中国经济的一大亮点,也成为新时代拉动中国经济增长的新的三驾马车之一。
 
    经过十几年发展,我国充电基础设施从“十三五”初期几十万台增长到如今近700万台,增长量超过60倍,已经建成世界上数量最多、服务范围最广、品种类型最全的充电基础设施体系。截至2023年7月底,我国充电设施数量达到692.8万台,同比增长74.1%,今年1-7月,全国新能源汽车充电量达441.4亿千瓦时,同比增长99.6%,已超过去年全年充电电量。
 
    为了更好的支撑新能源汽车高质量发展,党中央、国务院高度重视充电基础设施高质量发展,2023年4月28日,中共中央政治局会议提出要巩固和扩大新能源汽车发展优势,加快推进充电桩、储能等设施建设和配套电网改造。5月5日,国务院常务会议部署加快建设充电基础设施,更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴。6月2日,国务院常务会议提出要构建“车能路云”融合发展的产业生态,构建高质量充电基础设施体系。
 
    近日,国务院办公厅印发《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》,是落实上述精神的具体行动。
 
《指导意见》针对当前充电设施面临的问题:

    一是各类充电设施的建设堵点比较多,城镇老旧小区普遍存在容积率低、停车位紧张,建设充电桩很难找到合适的场地;
 
    二是公共充电设施经营管理困难多,全国的充电设施整体容量利用率不高,除公交、专用车市场外,其他大部分的充电运营设施处于亏损状态;
 
    三是充换电网络布局盲点多,近年来我国充换电整体建设比较滞后,但是结构性稀缺和利用率偏低的现象是并存的,规划布局和城市建设布局不协同的现象依然存在;
 
    四是充电技术标准规范空白多,面对电动汽车规模化发展和日益增长的高电压、大电流的快速充电需求现有的标准不完全适应。
 
    《指导意见》提出了充电基础设施体系构建的总体要求和2030年发展目标,设计了优化完善的充电基础设施网络布局,规划了充电基础设施重点区域建设方案,制订了提升充电运营服务水平的政策规范,布局了加强科技创新引领的战略行动,出台了加大支持保障力度的具体措施。
 
    我就根据以上的精神谈一下自己的思考。
 
    什么是高质量发展?充换电设施高质量发展就是能够满足人民日益增长美好的出行需要,相比以前高速增长重视解决总量问题,高质量发展更加重视解决结构问题,也就是从“有没有”转向“好不好”,要通过解决发展不充分不平衡的问题,从根本上解决“充电美好愿望、运营商盈利困难、电网难以支撑”不可能三角形问题,使发展更加协调、更具包容、更有韧性。
 
    我就“多-快-好-省-可持续”等几个方面给大家做分享。

    多:首先是“两区”的建设多多益善,到2025年我国的车可能会超过4500万辆,2030年超过1亿辆,这里面的汽车大部分是私家车,他们是上班族,他们充电要么在家里充,要么在单位充,同时也是车网互动最佳的场景。车位充足的地方“应装尽装”,没车位的地方应该开展“统建统服”,新建两区强制验收,但是在社区建充电桩也面临着电力的挑战,主要是充电负荷和民用的基础负荷,峰上加峰带来的挑战,采取“电价机制”+“技术政策”双轮驱动协同解决,就可以通过价格解决峰谷电价的问题,交流慢充桩升级为电网友好型的充电桩。
 
    快:公共充电站唯快不破,公共充电的电量的能量供给要比加油站小得多,如果在加油站部署超充桩,华为超充是一杯咖啡就可以满电出行,这样快充站和加油站的效率是一样的,建设快充站有三个制约:土地制约、体验制约和电源配套制约,如果建快充站,我们布点就好选择了,就在加油站布超充站,完全满足不在家充电临时补电的需求。但是快充站的建设一定会带来电源超配的问题,负荷服务差会更加大,利用率更加偏低,要利用光储充的技术、有序充电技术和V2G的技术满足充电的需要。
 
    好:美好的充电服务,是从“有没有”转向“好不好”的关键,以前充电都是“找桩-插抢-扫码-结算-归位”,这是1.0的阶段,2.0是找桩-即插即充-归为”,充电3.0就是“停车即充电”,终极充电体验是无感充电,无处不在的充电。
 
    省:车网互动是指满足电动汽车充电需求的前提下,通过智能化的手段调整电动汽车充放电时间和充放电功率,通过峰谷分时电价政策引导和鼓励车主主动选择在低谷时段充电,对电网起到削峰填谷的作用,缓解配电网运行压力,提升充电设施接入配电网能力。在电力现货市场中还可以虚拟电厂的形式充电负荷随着新能源发电而充,实现充电绿色又省钱。
 
    如果说“多快好省可持续”是高质量充电设施建设的愿景、是需求。那么建设聚合式车网互动“车能路云”融合体系就是解决方案。
 
从战略角度看,车网互动V2G技术是全球新能源技术的竞争焦点,2022年5月,美国欧盟贸易和技术委员会(TTC)在法国巴黎发表联合声明,在气候与清洁技术章节三次提及V2G技术重要性和具体行动计划。
 
从电动汽车角度看,车网互动是解决充电容量的关键路径,电动汽车从无序充电到有序充电再到双向充电车网互动。电动车停止运行时通过双向充电桩与电网联接,通过能源互联网调控,可以实现低谷充电高峰放电。根据英国示范项目结果,无序充电的功率需求是有序充电的两倍以上,而双向充放电V2G则可以反过来减小电网功率需求。广义的车网互动将使电动汽车充电免费甚至实现盈利。车网互动需要用户、企业、地方政府共同参与构建能源互联网平台,三方都有收益。同时可以采用车电资产分离、电池租赁新型商业模式,电池资产拥有者集中管理电池储能并获得收益,既减轻了客户的负担,又降低了整车成本,加速电动车的市场渗透。车网互动双向充放电控制特性也是电池主动安全与智能调控的新手段和开展电池保养提升电池耐久性的新途径。
 
    从储能的角度看,利用电动汽车电池与电网双向充放电的车网互动式储能提供了成本低、安全性高的电化学分布式储能新途径,能量和功率聚合潜力巨大。同时,车网互动式智慧储能是唯一一种与解决大容量可再生能源接入电网问题直接相关的需求侧储能技术。到2040年如果是3亿辆车,那就有200亿电池,这200亿电池是电网现在一天的销售电量,如果把车上的电用好就可以解决新能源并网的问题。
 
    从应用角度看,车网互动应用场景广阔、接口灵活、聚合方便。场景包括建筑、园区、交通等。电网接口可以是城市低压配网(居民区等)和中压配网(高速路等)。聚合方式方面,多个居民区、多个楼宇、多个场站、多个充电桩等都可聚合成虚拟电厂。
 
    我们首先就是要加快智能充电体系的研究。
 
一是加强建立国家级车桩路网大数据平台。基于多方计算,将国家新能源车监测平台、国家充电设施监测平台、电网大数据平台以及交通大数据平台,整合形成国家级车桩路网综合大数据平台,为智能充电数字化转型奠定基础。
 
二是加强充电设施智能规划系统建设。基于车桩路网大数据平台开展数据驱动分析,考虑用户充电需求和充电设施利用率,建立新型电力系统友好的智能规划系统,以规划引导充电设施合理投资,改变当前盲目投资的冲动现象,为高效运营奠定基础。
 
 三是加快无感智能充电系统研发。在即插即充、无线充电等友好交互技术基础上,研发电网友好型充电设备,基于电力市场形成车网互动机制,依托综合大数据平台建立考虑用户、充电运营商和电网三方利益的充电智能优化调度系统,实现多方利益的纳什均衡,解决不可能三角形问题。
 
    这些技术大规模推广就要加快建设规模化车网互动的标准化发展,为高效引领数字驱动的车网互动业务发展,急切需要推动具有中国特色的车网互动标准体系出台,以标准数字化方式加快车网互动标准化研究,实现快速多行业覆盖、多产业协同、多群体参与和高效共识,形成具有“机器可读”和“机器可执行”能力的车网互动标准,强力支撑新能源汽车与新型电力系统的融合发展,巩固和扩大新能源汽车发展优势。
 
    总之,构建高质量充电基础设施体系是促进新能源汽车产业高质量发展的有力保障,是扩大内需促进消费的有力抓手,也是新型电力系统建设的重要内容。着眼未来新能源汽车快速增长的趋势及当前充电设施建设面临的严峻挑战,应充分把握构建高质量充电基础设施体系的深刻内涵,构建均衡完善的充电网络,建立优质可靠的服务保障,搭建规范有力的支撑体系,营造健康有序的产业生态,为新能源汽车的高效发展做出我们应有的力量,谢谢大家。


 
 
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