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与一般系统建设不同,电动汽车发展必须面对一个特殊的外部条件,即必须和传统汽车竞争。而且,这种竞争不只是两种车辆设备之间的竞争,更是两种系统之间的全面竞争,包括车辆及其后面的供能系统、支持维护体系等部分,也包括便利性、环保性和经济性等方面。
因此,电动汽车发展不只是某一技术、设备的研发问题,而是一个复杂大系统的全面建设与整体优化问题,需要坚持系统思维。其中,核心问题就是处理好电动汽车和电网之间的关系,对此应该坚持下面三点原则:
1.电网应该成为友好接入平台
这符合电力系统发展的宗旨,也是智能电网的基本要求,电网将成为更加开放、安全、高效的能源交换平台,利用其巨大的终端网络与运营体系,支撑电动汽车发展。
2.电动汽车应该满足电网运行的各种规范和要求,成为友好负荷
与其他负荷相比,电动汽车对供电质量并没有特殊要求,由于停电导致不能行驶时,用户可以选择替代交通方式或者干脆取消出行,一般不会有不可避免的重大损失。相反的,电力系统规模巨大,故障损失难以估量和管控,显然不能因为电动汽车影响其安全可靠性。而且从技术来看,电动汽车也能够处理好自身谐波、冲击等问题。因此,电动汽车应该成为友好负荷。
3.应该协调优化,实现互利互惠和可持续协调发展
由于电动汽车充电时段具有较大的可调整性,因此能够参与电力系统调节,降低峰谷差、增加新能源消纳,从而获得额外收益,帮助其形成具有竞争力的商业模式。
总之,电力系统将是电动汽车最强大的支持者,建立良好关系能够有力地加速电动汽车发展,反之则会妨碍其发展。
但是,需要指出的是,这种互惠关系的建立是一个系统工程,涉及到多方参与者和复杂的技术、经济问题,要达成上述共识、形成具体政策和规范、并真正落实到实际行动,还需要各方非常艰辛的努力。
3、基于系统思维的发展控制
下面图3给出了电动汽车的总体控制架构,其中包括两种类型的控制,一种是实际系统的运行控制,由虚线框内的部分组成,包括系统、装置多种层面、多种类型的控制,很多文献对其进行了大量研究,这里就不再赘述。另一种则是对发展过程的控制,与运行控制相辅相成,构成了电动汽车的完整控制体系。
图3. 电动汽车的总体控制架构
图3中采用了以目标体系为核心、开闭环结合的发展控制方法。首先根据面临需求等建立发展的目标体系;同时结合技术经济条件提出基本原则、方法和规范体系,贯彻各种科学方法并实现优化;最后在指导下,制订发展规划、计划和具体实施方案,实现对发展的控制。而闭环控制则根据实际运行效果与要求效果的差别,调整完善发展控制体系与方法。
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