电动汽车与电网双向互动好处多

2020年1月10-12日，中国电动汽车百人会第六届年度论坛在北京钓鱼台国宾馆正式召开。在10日下午的电动汽车基础设施论坛上，上海市电力需求响应中心主任郑庆荣，在夯实基础支撑部分，就电动汽车充电服务参与虚拟电厂交易市场的构想，发表了自己的观点。

以下为嘉宾精彩实录，未经本人审阅，有删改。

今天讲的主要内容是电动汽车充电服务参与虚拟电厂交易市场的构想。

什么是需求响应？以前全国在90年代或者00年代初期全国性缺电，这个时候一般用行政性的手段，包括错避峰，临时限电这样的手段。到现在，我们要调节负荷更多采取市场化的方式，就是需求响应。我们电网公司或者政府给用户一定的补贴，使用户参与到这个负荷调节中。

什么是虚拟电厂？可以称为需求响应2.0的版本，原来需求响应的时限比较长，我们要提前一段时间给用户说好，用户通过自身的内部的一套用电管理设备进行负荷的管理。虚拟电厂要做到自动响应，就是一旦电网发生负荷的紧张或者缺口时，我们可以通过指令，让用户的设备跟着我们这个指令一起动，这样的话就做到快速的自动响应。虚拟电厂要符合一般常规电厂的外特性参数。比如说一般电厂有像爬坡率、启停时间这些电厂的参数，虚拟电厂既然要模拟电厂，也要符合这些参数。所以它有自动和模拟常规电厂参数的这样两个特殊要求。

今天我分四个部分向大家介绍一下电动汽车充电服务参与虚拟电厂交易市场的构想。

需求响应虚拟电厂

现在电力市场不断地在变化，我们国网上海市电力公司现在发现，用户不仅仅是原来单纯的用户，他又是一个供电商，又是一个用户，为什么这样说？许多用户有充电桩资源、有储能资源、有冰蓄能资源，在特定时间进行储能，也是进行能量的释放，所以他是一个多重结构的用户。

我们现在的能源供需体系要向绿色、低碳、高效转变。国网上海市电力公司从2014年开始打造需求响应的体系，这套体系到目前为止已经运行了5年多的时间，原来我们着重的侧重面是工业和商业，2018年开始我们着重是商业楼宇，因为上海是国际性大都市，它的商业楼宇特别多，商业负荷占整个上海的负荷比例相当多。

我们就开始打造一套符合商业楼宇要求的虚拟电厂体系，这套体系经过运作，现在已经汇聚了150栋楼宇，它的整体发电能力是在5万千瓦左右，所谓的5万千瓦的发电能力就是指它的负荷调节能力。

这套体系在国网公司内部进行推广，应该说也得到了比较大的反响，2019年也参加了世界人工智能大会和世界物联网博览会，均受到了比较大的关注。

2019年开始，我们也是在国内首先开展了虚拟电厂的全域综合响应，主要的调节主力还是楼宇用户，一共有108户楼宇用户进行了削峰试点，还开展了虚拟电厂竞价交易，所谓的竞价交易就是在补贴方面使用户之间进行竞价。

上海的虚拟电厂体系分三个部分：1.上海市级平台；2.负荷集成商平台；3.用户。负荷集成商平台汇集很多用户的闲散资源，包括可能下面有20家、50家这样的用户，市级平台只对应到负荷集成商，我们如果有需求的话，可以在平台上进行竞价交易，由我们发起邀约，所有的负荷集成商都可以在平台上进行竞价。

比如说甲说我只需要3元/度电的补贴，乙方负荷集成商说我只要2.9元的补贴，丙说只要2.7元，最终我们根据他的调节负荷能力和他需要的补贴，我们最终核定一个价格进行统一出清最后我们2.7元就可以进行补贴了，在这个价格已上分的负荷集成商就不考虑了，我们考虑2.7元以下所有参加竞价的负荷集成商，就是价低者得。

汇集这些资源以后，除了这个以外还引进了一个提前量技术，什么叫提前量技术？就是根据通知时间的不同，价格补贴的最终补贴价格也是不同的。在30分钟以内通知用户进行虚拟电厂发电的话，它的补贴是3倍，2019年的削峰补贴是3元/kwh，填谷是1.2元/kwh。如果是3倍的话，就是我30分钟之内通知你，你要在30分钟之内进行削峰，给你的补贴就是9元（3倍的价格），30分钟到2小时之间是2倍，2小时到24小时是1倍，24到48小时是0.9倍，48小时以上可能是0.8倍，一共分五档价格。

2020年准备在原来商业建筑虚拟电厂的成果基础上扩展用户侧的资源，想把电动汽车的充电桩纳入到虚拟电厂的调控资源，而且我们现在发现电动汽车的充电桩其实潜力非常大，2020年我们着重要开展试点应用，整个上海充电桩资源大概有3万多个，我们把这个计划称之为“万电齐发”计划。

充电桩市场现状

到2019年底上海新能源汽车保有量突破30万辆，这个数量在国内城市中也是比较多的。另外，上海的充电桩主要是以国网上海电力公司的充电服务公司，另外还有特来电、星星充电，这三家一共运营了充电站2363座，充电桩17000多台，这相对来说还是比较多的，占比应该是比较高，充电设施的总功率可以达到50万千瓦，月充电量大概在1762万千瓦时左右。我们预计这些充电桩其中30%可以参与到电网的互动调度里面去。

2019年我们也是和充电桩企一起联合，参加蔚来汽车，跟我们搞了几次互动，主要是两次需求响应，第一次是在端午节填谷，现在上海的电网呈现一个负备用的不足，峰的时候可以调节，我们可以买电，高峰电可以买过来，但是谷的时候，电厂的负荷压不下去，所以我们希望在凌晨0到6点期间能够把电用上来，其实充电桩是比较好的资源。

今年最缺电的时候是节假日的凌晨2点到5点时段，这三个小时是缺负荷的，我们希望这个时候大家能用电，商业楼宇在这个时候就没有调节能力了，他不可能把电灯全部开开。工业需要调节生产班次，相对来说也比较困难，只有充电桩，充电桩可以在特定的时间内进行充电，我们和蔚来汽车在端午期间开展了这样一个工作，一共是增加了4500千瓦的电力负荷，我们要求蔚来汽车在凌晨2点到5点把它的换电站充电全部开起来，他就把所有的，原来应该在其他时段进行充电的工作转移到凌晨2点到5点，这样的话，对我们电网来说就是提高了很大一块电力负荷。

另外一个削峰，8月9日进行削峰充电，首次将私人充电桩接入需求响应资源，虽然量不是很大，但是也是起到了示范的效果。其实我们在12月初还进行了一个小规模的实验，和以往一样，除了削峰，一些换电站、充电桩进行削峰以外，另外还加了一个V2V这样一个充电桩，虽然不多，只有2台，我们也是进行一个实验，是不是把这些V2V的资源也能够容纳到削峰填谷的工作中去，这样会更加丰富我们的虚拟电厂的工作。

电动汽车参与电网双向互动的好处

主要是多方共赢，包括用户、负荷集成商在内，他们的收益主要是来自于补贴，上海2014年到现在已经搞了大概前后15次需求响应这样一个工作，前后发放补贴大概在1000多万元左右，我想充电桩相对商业来说，它没有舒适度的影响，对工业来说没有一个产能的影响，主要是调节充电，也是现在许多城市一起在搞的有序充电的工作。对电网来说，它可以有一个备用，我们希望备用不要放在电厂，因为备用放在电厂的话要建更多的电厂，要有更多的电厂发电资源在那边。发电资源如果不断地增加的话，一个是投资非常大，每一个千瓦要建发电厂的话，大概要投入6000元，如果一个100万千瓦规模的话基本上要到6000亿左右，如果还要加上电网配网的投资的话，可以达到1.1万亿，这样一个数量非常大，对整个社会的投资非常大，另外还有一个污染的问题。所以说从社会、电网和用户侧来说，如果虚拟电厂的调节能力能够不断增加的话，还是非常有好处的，是多方共赢的结果。我们最希望的就是电动汽车的充电桩能够改变充电时间，就是有序充电的过程，能够进行电力系统的调节。对于它的成本来说，应该是有非常大的潜力的。

未来发展方向及市场化运行机制保障

现在不管哪个城市主要分两块，一个是公交车、出租车，主要充电时间基本集中在晚上，特别是公交车基本就是晚上充电，对我们来说，它是一个非常好的填谷的资源，私家桩和公共桩的调节能力弱一点，因为有许多不确定性，负荷有很多的随机性。我们做这个事情首先要把数据掌握，你到底是什么时候充电了？我们要把这些资源全部掌握到我们手上，我们可以看得出每个充电桩的具体运行时间，再给我们做一个规划。第二个是我们要结合储能设备助力错峰充电、高峰放电，能够建设一个智慧的充电体系，当中要用到很多技术，包括一些人工智能技术，自动控制技术等。第三个希望能够完善一个补偿的机制，类似谁得益谁花钱的原则，比如电网可以少建，发电集团是不是有收益，他可以拿出一部分资金，电网因为少建了许多的配网，他也得益了，他是不是也拿出一部分，政府从整个大环境，环保这样一个考量的话，他也应该拿出一部分，如果有多方拿出这个补贴，把这个补贴充分释放到负荷集成商和用户手上，这个体系我想应该是能够建成，也是有很大的潜力。