11月20日-22日,2024中国汽车充换电生态大会在山西太原举办。本届大会由国家能源局电力司和中国汽车工业协会指导,中国电动汽车充电基础设施促进联盟、中国汽车工业协会充换电分会主办,以“新格局,新未来——构建智慧补能服务生态体系”为主题,共设置“1+1+9+1”项议程,围绕高速公路充换电基础设施建设、充电桩下乡、大功率充电、换电模式、海外出口、车网互动、居住区充电模式等方面展开深入沟通与交流,研讨构建产业高质量发展格局的对策、方法与路径。其中,在11月22日上午进行的“主题论坛五:车网互动技术的协同发展与挑战”环节,上海电器科学研究所(集团)有限公司上海充换电设施公共数据采集与监测市级平台运营总监黄向南发表了精彩演讲。以下内容为现场发言实录:
一、发展车网互动的背景需求
国家层面,近几年连续发布了一些关于车网互动相关的引导政策,尤其是2023年1721号文提出智能有序充电有序推广,实现千万千瓦级双向灵活性调节能力今年9月份《关于推动车网互动规律化应用试点工作的通知》当中也提出以城市为主体,开展规模化可持续车网互动试点城市建设。
上海近几年也连续发布 针对充电设备智能有序、鼓励车网互动参与虚拟电厂活动的引导政策。上海是唯一一个将车牌优惠政策与智能有序充电能力挂钩的城市,目前不光是新增的,一些老旧的充电桩,2024年1月份也提出1万个以旧换新的改造目标,截止到11月初已全部完成。
在各项政策的引领下,上海新能源汽车行业和充电行业发展非常迅速,根据上海市公安交警总队车管所的上牌信息,截至到2023年底上牌量突破了136万,截止到今年9月份,新能源的数量达到了150万。
聚焦咱们充电行业,上海2023年底已经有713个运营商,充电设施91万,充电站总数2.1万个,装机功率668万。运营方面,今年充电的订单量已达到了4600万,充电小时数达到了5400万小时,电量达到了14.27亿,按目前的趋势,今年很轻松地就会突破28亿度。
纵观全局,整体来看,我国新能源汽车的增长还是比较高速的,预估2030年新能源车辆将超过1亿辆,占总体车辆的25%,届时最大的充电负荷将达到上亿千瓦。
上海有一个比较突出的晚高峰充电时段,还有一个白天比较分散又平缓的补电时段,经过我们的分析和研究,发现主要的晚高峰充电时段是由私家车整体充电造成的,对于营运车辆我们也做了一些研究,由于它是运营为主,补电之后的停留时间不会特别长,它们的可调节能力也只能在空间上作调节,时间上很难做调节,有一定限制性,对私家车来说,晚上10点开始基本上进行集中充电。上海10点钟开始进入谷时,对于私家车,夜间较长的停止时间可调节潜力比较大。
二、上海车网互动的前期实践
车、桩、交通行等这些行业平台建了一些比较好的行业平台,有一些比较好的数据基础,比如说嘉定汽车城建设了全国首个新能源汽车的地方数据平台,目前已经运行了 10 年,接入的城市新能源汽车数据量也位居全球首位。另外是上海电科所承建的上海充换电设施公共数据采集与监测市级平台,累计接入全市 800 多家运营商的数据,覆盖了全市超过 90% 的运营商,这个以及这个 99% 以上的这个公共和专用的充电桩数据。依托全市的一网统管平台,建立了市区、乡镇和街道网格化区域以及社区楼宇五级的应用体系综合交通信息平台。
2020年起,扶持办法明确对社区充电“智能有序”的要求,并连续多年组织开展了共享充电桩示范小区、统建统营示范小区的建设,2024年已经有100多个项目申报了,62个项目列入了年度建设计划,长宁区北新泾街道打造了全国首个充电桩示范街镇。对于这几年的申报和建成的项目,都是逐年递增翻番的,对于试点工作的情况,我们看下来,也是逐渐打通了充电桩入小区,尤其智能充电桩进入小区的难点和堵点。
关于V2G项目,上海市也发布了七个充电设施车网互动示范项目,累计建成了双向充放电车位55个,双向充电桩设备33个,累计是2365前往的车网设备充电桩。上海是首次做这个试点项目,也做了一些研判,对这个场站、设备和平台提出了要求,比如设备和场站需要能够采集车辆入场时间、离场时间、插枪时间、目标soc等关键数据,运营平台来说也有一些要求,强调了平台需具备的核心能力:需能够分析并管理多类型电动汽车用户的行为模式;平台能精准调控充放电资源,平台还需展现出高度的有效性和可控性,以保障整个车网互动系统的稳定运行与高效利用。实现车网互动系统的稳定。
这次的示范项目也是多场景的,像公共场景直流快充快放的V2G,最大的反向充电功率600千瓦,发改委鼓励大家申报车网互动项目,要求是500个千瓦,这一个场站就达到了。不光是大的站,小的慢充慢放场景也在做一些实践,主要是由蔚来牵头做的,它包含了分散在上海的一些小区、产业园区、商场内等 10 个站点的目的地场景,对蔚来也形成了一个相对完整的一个生态体系,较为全面地探索了在家补能、上班补能、顺路补能这三种经典的加电场景下,用户参与V2G的实践。
从有序充电的比例来看的话,现在 2023 年全市的这个电动汽车谷时段充电占全量的这个比重已经达到78%,私家车占比的要求,已经接近国家试点城市 80% 的这个要求了。总量包含各种类型的充电量谷电时段占比是61%,已达到国家试点城市要求的60%。
然后那个从这个电网调节效果来看,今年全市参与电网响应的充电桩总计已经有5.5万台,可调节能力 30 万千瓦,累计响应 33 次,最大的实际最大削峰负荷达到了 18 万千瓦,削峰电量达到247万度。
三、技术与标准创新工作推进
我国车网互动标准体系已经开展了体系的规划和部分标准文件的修订工作,对于终端设备接入电网、系统平台、通讯协议、评估方法等方面,都开展了细化和完善的工作。国网上海电力公司牵头编制了电动汽车有序充电系统建设运行技术导则。以及上海市地方标准《V2G双向充换电设施接入电网技术导则》。这项地标也是国内首个明确电网侧对V2G设备要求的技术标准。2021年上电科牵头编写了《电动汽车智能充电桩及互动响应技术要求》有效支撑了智能充电桩产品达标白名单的发布工作,也是国内首个充电桩的地方标准,今年也已经完成了修订的立项流程,正在开展相关的修订工作,后续跟相关的企业也会进行进一步的完善修订。
四、车网互动试点的工作展望
上海也是申报了试点城市的试点项目,也对接下来车网互动的场景进行了梳理,主要面临了三方面的挑战。
第一部分是设备没有量产,虽然上海做了一些产品相关的试点,但是跟桩企来沟通,整体的产品还是比较少的,国家设备的标准没有明确发布,桩企也没有大面积投产,导致双向的成本居高不下,这对于大规模推广有很大的挑战。
第二部分是放电的收益没有明确来源,目前国内是重庆刚刚发布了车网互动的工作方案,里面有明确的放电电价政策,对于其他城市,全国范围内,基本上没有太成熟的放电电价机制,如果只靠需求响应活动,难以长期维持。
第三部分是终端用户对于电池放电、电池寿命、车辆质保等等都有一些疑虑,对于常态化车网互动也有比较大的挑战。
解决思路和发展方向也做了一些简单梳理,比如智能有序充电夯实基础,充分发挥调节能力;V2G特色示范继续创新,加大突破难点问题,引导车桩网三端发力,政府、企业、用户三方参与,提前布局、系统谋划,分步骤推进车网互动的发展。
关于上海的试点工作,申报了五个试点项目。一个城市综合场景和四个地方特色的车网互动场景建设。
关于保障工作,政策方面上海的各级主管单位及价格处对于电价进行了政策研究,正在修订《上海市鼓励电动汽车充换电设施发展扶持办法》、《上海市新型电力系统调节能力奖励资金管理办法》,都在统筹推进。
市场机制方面,全市打造基于电动汽车充电负荷特性的电力市场体系,通过市场化交易机制,扩大充电负荷消纳新能源发电能力。一是聚合上海各类场景,提升充电聚合市场的交易化能力;二是完善交易体系,推动明确市场准入的条件、交易方式、结算机制等关键环节;三是完善价格与需求响应机制,围绕居民充电负荷和居民的生活负荷,进一步优化峰谷时段设置,合理扩大峰谷价差。
电池保障方面是希望提升终端消费者的接受度,扩大参与度。一是促进电池企业与保险公司、充换电运营服务企业、公共车辆运营企业合作,落地车网互动车辆电池快速检测评估与电池优化管理技术示范;二是依托电池企业在电池机理与健康评估方面的核心竞争力与数据优势,纳入多种车辆充放电场景,开展基于机理模型与大数据的电池性能与寿命评估、高效高精度的动力电池快速检测、延缓电池老化的能量优化管理等示范。
以上就是我的汇报,谢谢大家!
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)