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电动汽车成高峰负荷主力,V2G还不成熟

作者:陈卓妮 来源:南方能源观察 发布时间:2022-01-27 浏览:

中国储能网讯:近期,美国PJM电网运营商发布的最新年度负荷预测显示,未来十年内,PJM的年度用电量将攀升至84.5万GWh,而所有高峰负荷的增长几乎都将来自Dominion Energy服务区域的新数据中心和PJM域内的电动汽车。

报告显示,PJM地区的电动汽车用电量将从2021年的2414GWh飙升至2032 年的近21000GWh,成为该地峰值负荷的主力。其对于该地夏季峰值负荷的贡献也将从2021年的大约为300MW跃升至2032年的约1840MW。

PJM域内的多个州都设定了部署电动汽车的目标,例如,新泽西州的目标是到2035年底拥有200万辆电动汽车。美国能源信息署(EIA)预测, 即使在没有设定电动汽车目标的州,销售量占比也将在2030年达到汽车销量的4%,2032年后比例将提高到8%。

随着电动汽车的发展,电气化程度提高的交通网与能源网络的耦合和互动需求增加,如何实现电动汽车与电网的良性互动也成为电力领域关注的焦点。

不久前,美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员评估了电动汽车有序充电/管理的潜在价值,认为对电动汽车进行有序充电/管理可以为电网带来诸多裨益。包括支持可再生能源以更低成本消纳;实现需求响应减小电网负担,提高稳定性;甚至可以降低扩容改造调峰电站的需求。

报告涉及电力系统的各种价值链、可实施成本以及包括了公共事业部门、电动汽车车主、充电站运营商和纳税人等不同利益相关者的观点,发现通过有序充电,统一调配优化电动汽车的行为,将有助于实现多方共赢。

电动汽车有序充电/管理最简单的形式是分时定价,即在非高峰期时段为电动汽车提供较低的电价。更复杂的形式是根据用户的出行需求和电网状况进行调控式充电。在最复杂的系统里,电动汽车可以作为临时电力供应商,将多余的电力以共享的方式返回给电网,即Vehicle to Grid (V2G) 技术。研究人员表示:“一些研究表明,电动汽车有序充电每年可以为每辆电动汽车提供数千美元的价值。”

电动汽车有序充电能提高电力系统的效率,这将降低所有用户而不仅是电动汽车车主的电价水平。例如,电网通过给接入电网的车辆发送延迟充电的命令,降低高峰时段的电网负荷,同时更好地利用可再生能源。由于车主的充电行为受控,为电网的负荷调节做出了贡献。不过,实现这一目标,还需要对电力系统进行升级以应对更大规模的电动汽车充电。

研究人员表示,在高比例可再生能源系统中,有序充电有很高的潜在利用价值,不仅能为系统提供灵活性,匹配电力供应和需求,且与部署其他灵活性电源相比成本更低。

不过,当前有序充电的发展仍面临一些阻碍。NREL的分析师兼该研究首席研究员Matteo Muratori在一份声明中表示:“有序充电对电网而言是一项巨大的资源,但需要在不同的商业化解决方案之间有所权衡。”他补充说:“一些解决方案提供了更广泛的电网服务,但需要更加复杂的通信和控制技术,以及对用户有所要求,这些都需要付出成本。”

从成本角度看,由于部署充电桩将改变电网可获得的收益,如果电动汽车有序充电仅基于最大限度地降低车主的成本,而不考虑电网收益,那么可能会对电力系统成本和运行产生负面影响。此外,该项研究强调,由于有限的市场实施规模,有序充电/管理的启用和实施成本仍然高度不确定。

配电系统中有序充电/管理的优势则更难确定。Muratori表示,配电系统中的问题因地点和系统而异,很难一概而论。总体而言,有序充电/管理可以明显降低系统的高峰负荷和电网阻塞,但需要与公用事业公司合作,进行更多的建模和分析。

考虑到电力系统的整个价值链范围、启用成本以及各利益相关者的诉求,研究人员认为目前仍缺乏完整的效益-成本评估方案,还有许多问题有待解决。因此,研究人员建议,随着电动汽车市场规模的扩大,应构建更多的数据建模和分析,以更好地评估充电需求、客户参与度,以及各种类型电动汽车应用的约束条件。

参考资料

https://www.utilitydive.com/news/data-centers-evs-drive-pjm-load-growth-forecast-capacity-market/616584/

https://www.publicpower.org/periodical/article/nrel-report-assesses-value-managed-ev-charging-strategies

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关键字:电动汽车

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