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车网协同互动 充电更加智能

作者:樊晓云 单宋佳 来源:国家电网报 发布时间:2022-03-03 浏览:

中国储能网讯:2月28日,国网浙江电动汽车服务有限公司运营管理部专职李媛打开浙江规模化充电负荷聚合平台管理系统,查看近期浙江省新能源汽车充电负荷数据。她每天都要通过该平台了解全省充电负荷情况。

到2021年年底,浙江省新能源汽车保有量为67.9万辆,同比增长80.91%。与之配套的充电基础设施也实现较快发展。截至今年2月底,国网浙江省电力有限公司已累计建成充电站1852座共1.5万个充电桩,构建了全省最大的新能源汽车智能充电服务网络,覆盖11个地市;在高速公路服务区建成快充站179座,实现充电设施主要高速公路服务区全覆盖。

充电网络快速发展,大规模充电基础设施投入运营,给配电网发展带来新的机遇和挑战。面对日益突出的充电负荷调控难等问题,国网浙江电力从2019年开始开展专项技术攻关,推进平台研发与试点应用,于2020年7月21日实现了新能源汽车充电负荷参与电网实时调控。

加强充电技术攻关

2020年8月4日至10日,国网浙江电动汽车公司完成充电桩负荷毫秒级可中断试验。这标志着国网浙江电力在国内首次将充电桩负荷的中断时间从秒级缩短至毫秒级。

在响应时段,浙江规模化充电负荷聚合平台自动将总调控目标分解给参与响应的充电桩集群,并将分解后的指令发给充电桩终端设备,实现充电桩功率远程、实时、线性调控。同时,国网浙江电动汽车公司建立调控过程中的反馈修正机制,让平台调控负荷更精准。

试验结果表明,执行最优方案可以将平台下发指令到充电桩实际中断的响应时间控制在200毫秒以内。相较于传统的精准负荷控制系统,充电桩负荷中断后,平台端能自动远程恢复充电桩供电,从而支撑浙江电网百万千瓦毫秒级紧急控制能力建设。

2月23日,由国网浙江电动汽车公司牵头申报的2022年国家电网有限公司科技项目“多元市场下的充放电负荷交易决策与精准调控技术研究与示范”获批立项。

在新能源汽车大规模发展的背景下,新能源汽车聚集性充电是否会加重电网负担?国网浙江电动汽车公司综合管理部主任李波说:“其实相比于一般负荷,新能源汽车充电负荷具有调控快速、负荷可恢复、聚合成本低等优势,能以可控负荷的形式参与电网调控,发挥削峰填谷的作用,对推进负荷侧资源参与电网需求侧响应和辅助服务等互动调节、提升电网负荷侧调控能力具有积极意义。”

2019年以来,国网浙江电力牵头参与国家电网公司相关科技项目,与高等院校、科研院所及充电设备制造商合作,攻克了负荷控制技术难题,发挥充电负荷与电网互动调节的作用,提升电网安全运行水平。

同时,国网浙江电力加快改造升级全省充电设施。目前浙江省6561个可调充电桩负荷均实现了实时调控,秒级可调负荷最大达8.6万千瓦。这有助于高弹性电网平衡体系建设。

研发负荷聚合平台

2月17日,国网浙江电力成功完成高弹性充电服务网络规模化联动测试,调控总负荷超过1万千瓦。测试结果显示,新能源汽车有序充电可以降低电网尖峰负荷,平抑负荷波动,缩小峰谷差。

据国网浙江电动汽车公司运营管理部主任汪宏华介绍,从原理上看,与使用机械开关的传统发电机组相比,充电设施均使用电力电子开关,具有明显的响应速度优势。与传统的工商业负荷相比,新能源汽车充电负荷又具有用电时间有弹性、用电行为可引导、用电规律可预测、调控快速率、负荷可恢复、聚合低成本等优势,且分散在电网的不同供电区域,具有充电功率小、充电时间随机、充电位置分散等特点,可实现负荷无感调节,对充电体验影响小。

2020年7月21日,国网浙江电力建成省级充电负荷聚合平台。1个月后,该公司依托浙江新能源汽车充电服务网络,聚合省内充电负荷参与电网互动,完成了与浙江高弹性电网智慧调度平台首次联调实测试验,实现对全省4000余台可调充电桩负荷的实时调控,响应负荷达到5370千瓦。

“由理论结合实际试验来看,新能源汽车充电负荷对于电网而言是优质可调负荷,‘车-桩-网’互动模式能够提高配电网的经济性、安全稳定性和环境友好性。”李波说。

加快推动试点应用

2021年8月31日,宁波市最高气温达35摄氏度,很多人都打开空调消暑纳凉,电网负荷明显增加。家住北仑区春晓街道双狮村的贝蓓利用村口的新能源汽车与电网(V2G)充电站赚了一笔。她将车子停在充电站,8时至11时、13时至16时以3.5元每千瓦时的价格给电网放电,11时至13时以1元每千瓦时的价格给车充电。她的车白天向电网返充的电量,可满足双狮村12台1.5匹空调3小时的用电需求。

随着新能源汽车保有量持续增长,新能源汽车充电负荷呈现规模化增长。新能源汽车作为移动储能和可控负荷,参与电网调节的潜力巨大。

近年来,国网浙江电力不断推进车网协调互动技术试点示范工作。2021年5至7月,浙江省能源局、国家能源局浙江监管办公室等单位出台了相关政策,支持新能源汽车(充电桩)参与电力需求侧响应、辅助服务及电力直接交易。国网浙江电动汽车公司作为国网浙江电力新能源汽车工作责任主体,主动参与电力需求侧响应和辅助服务市场交易,将分散的充电负荷资源通过技术和商业模式汇聚起来参与电网互动调节。

2021年8月4至6日,浙江省首次开展第三方独立主体参与电力辅助服务市场试运行,本次市场交易的辅助服务品种为旋转备用。这也是国内首个引入第三方独立主体开展旋转备用品种交易的电力辅助服务市场。

在此次交易期间,国网浙江电动汽车公司作为充电负荷聚合商,通过浙江电力交易平台进行报量报价并成功中标,最大中标容量2万千瓦,累计参与电量34.9万千瓦时。在中标时段,国网浙江电力调度控制中心可根据电网运行需求,通过多元融合高弹性电网平衡技术平台向浙江新能源汽车负荷聚合平台发出实时负荷调节指令,直接调用新能源汽车备用容量以保障电网运行安全,缓解电网备用紧张状况。

目前,国网浙江电动汽车公司正在持续推进负荷聚合平台优化迭代工作,逐步解决充电桩调控不够精准、可调资源少等问题,并加强关键技术攻关力度,重点研究小区充电设施调控的技术实现方法,加强与车企、电池研发企业、充电设备制造商等产业链上下游联合,开展跨行业联合创新与技术研发,加快推进新能源汽车负荷预测能力测试与标准建设。

今年,国网浙江电动汽车公司重点在居住区个人充电、公共充电场站、专用充电场站等5类场景建设示范试点项目,探索可持续的市场机制,支撑新能源汽车参与电力系统调节,提高新能源汽车充电设施对电网的削峰填谷作用,满足经济社会发展对清洁能源的需求。

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关键字:电动汽车

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