车网互动:电动汽车与电网双向充电技术

发布日期:2023-12-02

核心提示:据了解,车网互动是指将电动汽车作为一种灵活可调度的移动储能单元,与电网进行能量和信息的互动。通俗来说,就是电动汽车停车时
 据了解,车网互动是指将电动汽车作为一种灵活可调度的移动储能单元,与电网进行能量和信息的互动。通俗来说,就是电动汽车停车时候,通过 V2G 桩与电网连接,利用车的动力电池闲置的储能,为电网削峰填谷。电价高峰时,由汽车向电网放电;电价低谷时,汽车进入充电模式,实现提高新能源消纳、辅助电网峰谷调节,同时利用峰谷电价差,赚取收益。 
 
推动充电基础设施产业发展的政策中,多次提到车网互动技术研发、试点等。2023 年 10 月,电动汽车充放电双向互动标准总则和有序充电部分发布,代表着行业规范化发展迈出第一步。
 
2023年10月 《电动汽车充放电双向互动 第1部分:总则》
 
规定了电动汽车通过充放电设备与电网或负荷构成充放电双向互动系统时的体系架构、参与方、互动功能、运行方式和应用场景。本文件适用于电动汽车通过充放电设备/有序充电设备与电网互动的系统设计、建设及运行。
 
2023年6月《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》国办发〔2023〕19号
 
提升车网双向互动能力。
 
大力推广应用智能充电基础设施,新建充电基础设施原则上应采用智能设施,推动既有充电基础设施智能化改造。积极推动配电网智能化改造,强化对电动汽车充放电行为的调控能力。充分发挥新能源汽车在电化学储能体系中的重要作用,加强电动汽车与电网能量互动,提高电网调峰调频、安全应急等响应能力,推动车联网、车网互动、源网荷储一体化、光储充换一体站等试点示范。
 
2023年5月《关于加快推进充电基础设施建设 更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见》发改综合〔2023〕545号 
 
推广智能有序充电等新模式。
 
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,探索在充电桩利用率较低的农村地区,建设提供光伏发电、储能、充电一体化的充电基础设施。落实峰谷分时电价政策,鼓励用户低谷时段充电。
 
2022年1月《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》发改能源规〔2022〕53号
 
加强车网互动等新技术研发应用
 
推进车网互动技术创新与试点示范。支持电网企业联合车企等产业链上下游打造新能源汽车与智慧能源融合创新平台,开展跨行业联合创新与技术研发,加速推进车网互动试验测试与标准化体系建设。积极推进试点示范,探索新能源汽车参与电力现货市场的实施路径,研究完善新能源汽车消费和储放绿色电力的交易和调度机制。探索单位和园区内部充电设施开展“光储充放”一体化试点应用。
 
鼓励推广智能有序充电。各地发展改革、能源部门要引导居民参与智能有序充电,加快开展智能有序充电示范小区建设,逐步提高智能有序充电桩建设比例。各地价格主管部门要抓好充电设施峰谷电价政策落实。鼓励将智能有序充电纳入充电桩和新能源汽车产品功能范围,加快形成行业统一标准。
 
加强充换电技术创新与标准支撑。加快大功率充电标准制定与推广应用,加强跨行业协作,推动产业各方协同升级。推进无线充电、自动无人充电等新技术研发。推动主要应用领域形成统一的换电标准,提升换电模式的安全性、可靠性与经济性。完善新能源汽车电池和充电设施之间的数据交互标准。
 
实现车网互动,需要车、桩、站、网协同升级。 
 
车:电动汽车需要依据标准开通 V2G 服务的通讯协议,以实现和 V2G 桩的交互。V2G需要对电池进行反复的充放电,电池管理系统需要针对电池 V2G 工况的健康状态估计、参与成本计算、V2G 充放电策略优化等进行算法升级。OBC 需加装具有 DC-AC 功能的逆变器。 
 
桩:充电模块电路需使用可控功率器件,MOSFET 和 IGBT,实现双向 AC/DC 和 DC/DC功能。 
 
站:需要增加控制、通信、计量设备,以及搭建场站级 EMS 管理平台,类似虚拟电厂平台,与电网调度实现信息互通和协同控制。 
 
网:交易和调度平台接入大量分散式资源,数据量会大幅提升。
 
来源:政府网站、安信证券研究报告

 
 
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