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资料来源:《泛在电力物联网白皮书2019》
和这种无序充电相对的是有序充电——电网需要削峰时,电动汽车和充换电站就减少用电量,需要填谷时,就增加用电量。
郑庆荣举了两个例子。一个是企业——蔚来汽车,2019年端午节期间,上海市电力需求响应中心和蔚来联合开展需求响应工作。当天,为提高用电低谷时段的用电量,蔚来配合电网需求,开启全部换电站,把其他时段充电的工作转移到凌晨2:00至5:00,最终为电网增加了4500千瓦时的峰谷电量。
另一个例子是电动汽车个人用户对有序充电的尝试。据郑庆荣介绍,2019年8月9日,上海市首次将私人充电桩接入需求响应,虽然总量不大,但也起到了有益的示范作用。
在以上两个例子中,充换电企业和电动汽车个人用户都通过有序充电,成为电力需求响应的参与者。
有序充电多方受益
资料来源:郑庆荣演讲PPT
郑庆荣表示,这样的电力需求响应和上世纪90年代的电力需求响应不同,后者需要电网提前和用户沟通,依靠用户内部的用电管理设备调节电力负荷;而前者只需获得用户许可,电网设备可以快速做出反应,自动调节电力负荷,可以称为需求响应2.0版本,也就是虚拟电厂。
因此,有序充电的电动汽车可以看做虚拟电厂的一部分。
目前,电动汽车在虚拟电厂的大盘上所占的比例很有限,但在郑庆荣看来,电动汽车和充电桩的潜力很大。据他介绍,目前上海的国网、特来电、星星充电3家主流充电桩企业有2363个充电站,1.7万个充电桩,总功率50万千瓦,预计这些充电桩中有30%可参与电网互动。
另外,郑庆荣还表示,2020年,上海计划在已有商业建筑虚拟电厂的基础上扩展用户侧资源,将电动汽车充电桩纳入虚拟电厂的调控资源。目前,上海的全部充电桩有3万多个,因此这项计划被称为“万电齐发”计划。
多地试水“有序充电”
上海只是全国电动汽车试水“有序充电”的一个地区,其他地区也在开展类似试点活动。
2018年,国网郑州供电公司在郑州投入50个有序充电的充电桩,在不影响小区居民正常用电的情况下,利用现有电网资源,制定有序充电计划,调整充电桩输出功率,实现用电“削峰填谷”。
2019年春节期间,国网电动汽车服务(天津)有限公司组织41座公交充电站、21座城市快充站,共计753个充电桩,以市场化竞价模式参与“填谷”电力需求响应,总响应电量超过7.56万千瓦时。
2019年6月,国网北京电力在海淀区西八里庄小区新建有序充电桩30台,将充电高峰负荷由20时成功转移至23时至次日凌晨的用电低谷时段,峰谷负荷差降低至250千瓦,峰谷差降低达58%,有效降低变压器负载率10%。
从无序充电到有序充电
资料来源:黄其励演讲PPT
对此,黄其励评价,目前的电动汽车保有量较少,无序充电对电网的压力还没有大规模凸显,随着电动汽车保有量的逐步增加,无序充电势必增加电网的峰谷差,加重电网压力。未来,利用泛在电力物联网实现有序充电,就能减小峰谷差,提高资源和资金利用率。
同时,黄其励还表示,现在能有序充电的电动汽车还比较少,谈不上“泛在”,如果未来有更多电动汽车参与进来,就称得上是真正的泛在电力物联网了,能同时满足用户需求、电网需求和国家能源转型需求。
郑庆荣也认同,电动汽车有序充电,参与虚拟电厂建设,是企业用户、电动车主和电网等多方共赢的。对于电网,有序充电能大大节省新增发电厂的投资成本;对于社会,提高电力资源利用率,能减少污染问题;对于参与有序充电的用户,可以获得一定的交易补贴。
“希望能够完善补偿机制,以谁得益谁花钱的原则,由电网拿出一部分因少建配电网节省的资金,政府也可以拿出一部分环保资金,奖励帮助调节电网负荷的负荷集成商(企业)和用户。这个体系应该可以建成,也有很大的潜力。”郑庆荣说。
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