車(chē)網(wǎng)協(xié)同互動(dòng) 充電更加智能

2月28日，國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)有限公司運營(yíng)管理部專(zhuān)職李媛打開(kāi)浙江規?；潆娯摵删酆掀脚_管理系統，查看近期浙江省新能源汽車(chē)充電負荷數據。她每天都要通過(guò)該平臺了解全省充電負荷情況。

到2021年年底，浙江省新能源汽車(chē)保有量為67.9萬(wàn)輛，同比增長(cháng)80.91%。與之配套的充電基礎設施也實(shí)現較快發(fā)展。截至今年2月底，國網(wǎng)浙江省電力有限公司已累計建成充電站1852座共1.5萬(wàn)個(gè)充電樁，構建了全省最大的新能源汽車(chē)智能充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò )，覆蓋11個(gè)地市;在高速公路服務(wù)區建成快充站179座，實(shí)現充電設施主要高速公路服務(wù)區全覆蓋。

充電網(wǎng)絡(luò )快速發(fā)展，大規模充電基礎設施投入運營(yíng)，給配電網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)新的機遇和挑戰。面對日益突出的充電負荷調控難等問(wèn)題，國網(wǎng)浙江電力從2019年開(kāi)始開(kāi)展專(zhuān)項技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)平臺研發(fā)與試點(diǎn)應用，于2020年7月21日實(shí)現了新能源汽車(chē)充電負荷參與電網(wǎng)實(shí)時(shí)調控。

加強充電技術(shù)攻關(guān)

2020年8月4日至10日，國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司完成充電樁負荷毫秒級可中斷試驗。這標志著(zhù)國網(wǎng)浙江電力在國內首次將充電樁負荷的中斷時(shí)間從秒級縮短至毫秒級。

在響應時(shí)段，浙江規?；潆娯摵删酆掀脚_自動(dòng)將總調控目標分解給參與響應的充電樁集群，并將分解后的指令發(fā)給充電樁終端設備，實(shí)現充電樁功率遠程、實(shí)時(shí)、線(xiàn)性調控。同時(shí)，國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司建立調控過(guò)程中的反饋修正機制，讓平臺調控負荷更精準。

試驗結果表明，執行最優(yōu)方案可以將平臺下發(fā)指令到充電樁實(shí)際中斷的響應時(shí)間控制在200毫秒以?xún)?。相較于傳統的精準負荷控制系統，充電樁負荷中斷后，平臺端能自動(dòng)遠程恢復充電樁供電，從而支撐浙江電網(wǎng)百萬(wàn)千瓦毫秒級緊急控制能力建設。

2月23日，由國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司牽頭申報的2022年國家電網(wǎng)有限公司科技項目“多元市場(chǎng)下的充放電負荷交易決策與精準調控技術(shù)研究與示范”獲批立項。

在新能源汽車(chē)大規模發(fā)展的背景下，新能源汽車(chē)聚集性充電是否會(huì )加重電網(wǎng)負擔?國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司綜合管理部主任李波說(shuō)：“其實(shí)相比于一般負荷，新能源汽車(chē)充電負荷具有調控快速、負荷可恢復、聚合成本低等優(yōu)勢，能以可控負荷的形式參與電網(wǎng)調控，發(fā)揮削峰填谷的作用，對推進(jìn)負荷側資源參與電網(wǎng)需求側響應和輔助服務(wù)等互動(dòng)調節、提升電網(wǎng)負荷側調控能力具有積極意義。”

2019年以來(lái)，國網(wǎng)浙江電力牽頭參與國家電網(wǎng)公司相關(guān)科技項目，與高等院校、科研院所及充電設備制造商合作，攻克了負荷控制技術(shù)難題，發(fā)揮充電負荷與電網(wǎng)互動(dòng)調節的作用，提升電網(wǎng)安全運行水平。

同時(shí)，國網(wǎng)浙江電力加快改造升級全省充電設施。目前浙江省6561個(gè)可調充電樁負荷均實(shí)現了實(shí)時(shí)調控，秒級可調負荷最大達8.6萬(wàn)千瓦。這有助于高彈性電網(wǎng)平衡體系建設。

研發(fā)負荷聚合平臺

2月17日，國網(wǎng)浙江電力成功完成高彈性充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò )規?；?lián)動(dòng)測試，調控總負荷超過(guò)1萬(wàn)千瓦。測試結果顯示，新能源汽車(chē)有序充電可以降低電網(wǎng)尖峰負荷，平抑負荷波動(dòng)，縮小峰谷差。

據國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司運營(yíng)管理部主任汪宏華介紹，從原理上看，與使用機械開(kāi)關(guān)的傳統發(fā)電機組相比，充電設施均使用電力電子開(kāi)關(guān)，具有明顯的響應速度優(yōu)勢。與傳統的工商業(yè)負荷相比，新能源汽車(chē)充電負荷又具有用電時(shí)間有彈性、用電行為可引導、用電規律可預測、調控快速率、負荷可恢復、聚合低成本等優(yōu)勢，且分散在電網(wǎng)的不同供電區域，具有充電功率小、充電時(shí)間隨機、充電位置分散等特點(diǎn)，可實(shí)現負荷無(wú)感調節，對充電體驗影響小。

2020年7月21日，國網(wǎng)浙江電力建成省級充電負荷聚合平臺。1個(gè)月后，該公司依托浙江新能源汽車(chē)充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò )，聚合省內充電負荷參與電網(wǎng)互動(dòng)，完成了與浙江高彈性電網(wǎng)智慧調度平臺首次聯(lián)調實(shí)測試驗，實(shí)現對全省4000余臺可調充電樁負荷的實(shí)時(shí)調控，響應負荷達到5370千瓦。

“由理論結合實(shí)際試驗來(lái)看，新能源汽車(chē)充電負荷對于電網(wǎng)而言是優(yōu)質(zhì)可調負荷，‘車(chē)-樁-網(wǎng)’互動(dòng)模式能夠提高配電網(wǎng)的經(jīng)濟性、安全穩定性和環(huán)境友好性。”李波說(shuō)。

加快推動(dòng)試點(diǎn)應用

2021年8月31日，寧波市最高氣溫達35攝氏度，很多人都打開(kāi)空調消暑納涼，電網(wǎng)負荷明顯增加。家住北侖區春曉街道雙獅村的貝蓓利用村口的新能源汽車(chē)與電網(wǎng)(V2G)充電站賺了一筆。她將車(chē)子停在充電站，8時(shí)至11時(shí)、13時(shí)至16時(shí)以3.5元每千瓦時(shí)的價(jià)格給電網(wǎng)放電，11時(shí)至13時(shí)以1元每千瓦時(shí)的價(jià)格給車(chē)充電。她的車(chē)白天向電網(wǎng)返充的電量，可滿(mǎn)足雙獅村12臺1.5匹空調3小時(shí)的用電需求。

隨著(zhù)新能源汽車(chē)保有量持續增長(cháng)，新能源汽車(chē)充電負荷呈現規?；鲩L(cháng)。新能源汽車(chē)作為移動(dòng)儲能和可控負荷，參與電網(wǎng)調節的潛力巨大。

近年來(lái)，國網(wǎng)浙江電力不斷推進(jìn)車(chē)網(wǎng)協(xié)調互動(dòng)技術(shù)試點(diǎn)示范工作。2021年5至7月，浙江省能源局、國家能源局浙江監管辦公室等單位出臺了相關(guān)政策，支持新能源汽車(chē)(充電樁)參與電力需求側響應、輔助服務(wù)及電力直接交易。國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司作為國網(wǎng)浙江電力新能源汽車(chē)工作責任主體，主動(dòng)參與電力需求側響應和輔助服務(wù)市場(chǎng)交易，將分散的充電負荷資源通過(guò)技術(shù)和商業(yè)模式匯聚起來(lái)參與電網(wǎng)互動(dòng)調節。

2021年8月4至6日，浙江省首次開(kāi)展第三方獨立主體參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)試運行，本次市場(chǎng)交易的輔助服務(wù)品種為旋轉備用。這也是國內首個(gè)引入第三方獨立主體開(kāi)展旋轉備用品種交易的電力輔助服務(wù)市場(chǎng)。

在此次交易期間，國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司作為充電負荷聚合商，通過(guò)浙江電力交易平臺進(jìn)行報量報價(jià)并成功中標，最大中標容量2萬(wàn)千瓦，累計參與電量34.9萬(wàn)千瓦時(shí)。在中標時(shí)段，國網(wǎng)浙江電力調度控制中心可根據電網(wǎng)運行需求，通過(guò)多元融合高彈性電網(wǎng)平衡技術(shù)平臺向浙江新能源汽車(chē)負荷聚合平臺發(fā)出實(shí)時(shí)負荷調節指令，直接調用新能源汽車(chē)備用容量以保障電網(wǎng)運行安全，緩解電網(wǎng)備用緊張狀況。

目前，國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司正在持續推進(jìn)負荷聚合平臺優(yōu)化迭代工作，逐步解決充電樁調控不夠精準、可調資源少等問(wèn)題，并加強關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度，重點(diǎn)研究小區充電設施調控的技術(shù)實(shí)現方法，加強與車(chē)企、電池研發(fā)企業(yè)、充電設備制造商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)合，開(kāi)展跨行業(yè)聯(lián)合創(chuàng )新與技術(shù)研發(fā)，加快推進(jìn)新能源汽車(chē)負荷預測能力測試與標準建設。

今年，國網(wǎng)浙江電動(dòng)汽車(chē)公司重點(diǎn)在居住區個(gè)人充電、公共充電場(chǎng)站、專(zhuān)用充電場(chǎng)站等5類(lèi)場(chǎng)景建設示范試點(diǎn)項目，探索可持續的市場(chǎng)機制，支撐新能源汽車(chē)參與電力系統調節，提高新能源汽車(chē)充電設施對電網(wǎng)的削峰填谷作用，滿(mǎn)足經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展對清潔能源的需求。