谭卓辉:《车网互动实践及展望》

发布日期:2024-08-28

核心提示:5月22-24日,由充电桩网、充换电百人会、光储充换产业联盟联合主办的2024第三届中国国际充电桩及换电站展览会、2024第十届中国国
 5月22-24日,由充电桩网、充换电百人会、光储充换产业联盟联合主办的2024第三届中国国际充电桩及换电站展览会、2024第十届中国国际电动汽车充换电产业大会在上海汽车会展中心盛大举办。本届大会以“聚焦高质量·引领新发展”为主题,集“展览展示+主论坛+11场分论坛+新品发布+品牌评选”为一体。
 
在分论坛的设置上,11大专场论坛紧紧围绕充换电产业的热点话题展开,涵盖车桩可信认证、新品发布、超充技术、区域运营、车网互动、社区充电、市场趋势等多个方面,从技术创新到市场应用进行全方位探讨,引领政府部门、专家学者及充换电上下游企业高层等2000+参会代表,一同探讨充换电产业的无限机遇。
 
上海速记稿固定图

5月23日,「车网互动」专场论坛聚焦“创新、协调、绿色、开放、共享”作为车网互动标准化的理念,深入探讨如何通过技术创新、市场管理,推动车网互动标准化,助力打造互利协同的充换电产业高质量发展生态。蔚来汽车能源产品高级专家 谭卓辉博士以《车网互动实践及展望》为主题进行演讲。
 
演讲整理
 
 
 
谭卓辉表示,电网互动和车网互动这两个概念在行业内外的理解有所不同。一般情况下,媒体和学术界对电网互动的看法各异,但从专业角度来看,电网互动更关注的是源荷协同的新型电力系统。
 
他指出,关于电动汽车存在许多争议,特别是车网互动。回归本源来看,中国目前的发电量几乎是美国的两倍,比联合国在2010年预测时间提前了约13-14年。
 
在此大背景下,中国作为工业大国,如何解决能源安全问题成为一个重要趋势。另一个趋势是随着电动汽车的快速普及,新销售车型的渗透率已经超过50%,电力是否足够供应这些电动汽车。
 
根据国内趋势,周孝信院士指出,本世纪中叶中国新能源发电占比要超过50%,目前和这个目标还有相当一段距离。
 
过去二十年里,风能和太阳能在中国高速发展,渗透率已达到百分之十几,使中国成为世界领先的新能源发电国家。在这种情况下,2050年实现这一宏伟目标还有从理论和工程角度看,仍存在很多的挑战。
 
(1)挑战一:新能源发电时间尺度和空间尺度的不平衡
 
 
他强调,大量的太阳能和风能接入会带来严重的电网稳定性问题。根据图示,展示了国内东北地区在冬季晚间风力强劲,而白天风力较弱,这导致风电接纳能力出现缺口。
 
 
该图展示了光伏发展迅速的地区,如德国、欧洲以及中国山东,开始出现负电价的现象。从过去的“鸭子曲线”变成了“峡谷曲线”,趋势十分明显。
 
过去的高速发展导致新能源发电中心集中在三北地区,水电发电中心集中在西南和湖北,而用电负荷中心则位于东南沿海、京津冀,用电负荷中心远离发电中心,需要通过因而建设特高压电网是电网发展的重要一环。
 
电力系统中的能量通常是即发即用的,而前述两种供需不平衡会给电力系统稳定带来极大的困难。因为新能源发电的不确定性需要电力系统提供更多的调控资源(调峰调频),使得新能源接入成本迅速提升。要解决这个问题,电网需要从依赖发电(源)侧调控的传统电力系统,进化到源荷协同的新型电力系统。电网互动的重点不应只停留在“地球一小时”关灯的环保浪漫主义上,而是切实地提供技术手段来应对这种时间和空间的不平衡。
 
(2)挑战二:电动汽车
 
随着电动汽车的普及,电力供应是否充足成为一个大众心里一个疑惑。但实际上虽然中国能源相对短缺,即便2030年电动汽车保有量将达到1亿辆这个级别,电动汽车总用电量在全国总用电量中占比并不高。根据估算,6000多万辆车的年用电量相当于2019年风电发电量。而最近目前风电和光伏发电量已经占全国总发电量的15%,满足2030年的电力需求没有疑问。
 
尽管总电力供应没有太大问题,但充电焦虑依然存在,这主要来源于配电网建设和电动汽车发展速度的不匹配。同样可以概括为区域不平衡和时间不平衡。
 
区域不平衡,例如老旧小区电力容量不足,供电半径过长,,特别是中心城区增容非常困难。而在新城区新建小区由于有预先规划,无论家充或是公共补能点建设,都顺畅很多。
 
另一个问题是时间不平衡,电动汽车会加剧晚高峰负荷。以上海电网这个受端电网为例,晚高峰用电问题是电网的重要关注点,如果车主回家后立即充电,没有很好的预约充电机制,晚高峰会明显加强,需要更多电网设备投入。
 
通过典型换电站和充电站的数据对比发现,换电站一天的负荷是相对平稳。而充电站负荷因个人行为不同更加随机化,这会加剧了电网的峰谷差,导致设备投资浪费。此外,大量的充电设备的接入,还存在着更加细节电能质量的问题,如电网的谐波、电压等问题。
 
他阐述道,在新能源发电和新能源用电的双重压力下,新能源接入越多,电网的架构就会越发薄弱,包括备用电力成本、电力峰值需求成本、聚合成本、并网成本在内的接入成本不断增加,。而且这种成本增长并非以线性增长,而是会加速增长。

机遇
 
尽管新能源在车网互动领域面临着诸多困境,但其机遇也不可忽视。他表示,电动汽车动力电池的总量是不可忽视的。预计到2030年电动汽车保有量将达到1亿,每辆车的电池容量可达到50-80度电,甚至更高。若每辆车有20%的电量可与电网互动,这将为电网提供巨大的调控资源。此外,由于新能源汽车普遍使用IOT技术,聚合成本比传统储能相对要低。
 
他分析认为,在车网互动中,成本和确定性是关键因素。电网需要的是可以变现的确定性,用来进行调峰和调频等辅助服务。,未来认为若能将分散的电动汽车资源聚合起来,会极大发展空间,从而促进新型电力系统的发展。
 
具体到蔚来汽车在电网互动的实践,蔚来从零部件到模块、充电桩、换电站、电网,乃至整个系统设计均有涉猎。其主要目标有两个:一是将这些分散的资源整合成一个协调一致的系统,以便更好地服务于电网;二是降低整合的成本。因此,蔚来能源致力于提供低成本且可以高效调度的电网互动资源及相应的技术产品,积极参与到新型电力系统的建设中。
 
举几个例子说明:
 
1、在华北京津冀地区,蔚来将50个换电站和充电桩整合,向华北电力提供了20MW的可调负荷,并获得收益。
 
2、自前年起,蔚来和华能合作,在浙江省启动了国内首个市场化的虚拟电厂接入项目,使用全省的换电站进行调度。即使是单向的换电站也能参与虚拟电厂的运行,通过控制换电站负荷,实现了5-10秒级的功率控制。
 
3、今年,蔚来在武汉地区的服务区部署了双向换电站,使用了自研的液冷双向高效率模块,并结合光储充换一体化技术,实现台区下的能量管理。而北京通州宋庄的双向换电站也已上线,并计划参与到调频和调峰服务中。
 
4、在德迈科科技园工商业场景,蔚来安装了10根双向充电桩,帮助园区实现系统需量控制及峰谷套利,每天提供约300度电的放电,投资回报期少于两年。此外,蔚来能源还为合肥个人用户打造了家用双向解决方案,通过峰谷套利实现了大幅的电费节省。
 
蔚来能源将通过电网互动创新产品技术的持续投入,提升用户体验,探索新的商业模式,为电网互动和新型电力系统的建设贡献一分力量。

 
 
[ 行业搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 


网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 网站留言 | RSS订阅 | 沪ICP备16055099号-3

充电桩网 版权所有 © 2016-2018 咨询热线:021-6117 0511  邮箱:sina@heliexpo.cn 在线沟通:

本网中文域名:充电桩网.本站网络实名:充电桩网-最专业的充电桩行业信息网站