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,领充新能源科技有限公司常务副总裁周强发表了精彩演讲。以下内容为现场发言实录:
非常感谢会务组的邀请。刚才我在下面基本上把前面几位专家的都听了一遍,前面有电网侧的,平台侧的,还有车端的,我则从设备方面的来讲一讲。
一、国外车网互动应用的情况
我们看一下国外的情况,我找了一些相对比较近期的案例,这是2022年的,美国在一些场景下用电动校车去做车网互动的应用和研究;2023年,加州要颁发第一个车网互动双向的法规,收到了普遍的关注。
2024年保时捷车网互动,当时,把5辆车放在HEM的管理下去做车网互动;还有现代汽车在荷兰做的案例,也是5台车辆到电网上的应用;还有大众在比利时做的方案,也是通过汽车和电网互动,探索V2G方面基于电网和能源交互的内容。
英国也做了最新一代的V2X系统,它是把充电桩直接用交流,把V2G的功能放在了车上,通过这样的方式,在设备端用一个更低的成本去实现。
这些都是近期的案例,从国外的应用研究来看,我们能看出来,车网互动尤其V2G还在初级的阶段,而且尤其本身车辆也比较少;第二,核心都是以车企为主导去参与的,包含和电网企业的合作;另外,更多是在户用的条件展开,欧洲私人、户用的用电成本更高,所以车网互动中面向户用的市场上价值收益更大,而且商业转化条件更充分一点,所以欧洲和国外是这样的特点。
二、国内车网互动的规模化趋势
国内这两年车网互动是个比较热的热点,2023年的时候南网和中电联联合发布了首个白皮书,在广东深圳发布的,白皮书里面提到的五部分内容对行业都是有科普性质的,主要论述了新能源大发,源荷端不确定性比例的增加,需要用电侧或者消费侧有更多的灵活资源来做支撑,包括现在储能技术的应用,也是基于与新能源双端不确定的情况。
国内这两年从车网互动的案例来看也很有特点,刚才我们看到的是欧洲和国外的案例,其实车网互动研究很早,从2016年、2017年就开始在做了,这两年呈现了试点项目规模化的趋势,像今年在深圳用了1400多台车,同时开展,这个规模是非常大的,跟国外的案例比,已经是一个不一样的阶段了。然后这里面不仅是有序充电,甚至包括对于车网互动电价的价值也给了一些尝试,包括这里面提出来每度电参与4块钱的电价。
另外,江苏今年8月份有1277辆车在参与,有效削峰电价1.7万度。我们从这个数据来看,这个数量也确实达到一定程度,分派到每辆车上,平均下来一辆车10度电左右,是这样的状态。重庆今年也有这方面相关的参与,它是在晚上,用120辆车,持续2个小时,去做这样互动的尝试,这是国内的情况。
我们可以明显看出,中国规模化的发展,包括我们对车网互动研究的广度和空间上现在是更领先一些。
对于车网互动的认知,我的总结是,虽然是有这么大的规模,但还是在初期示范性的尝试阶段,我们现在这种示范性还没有达到将来真正的市场化商用机制,这里面还有很多过程和任务要去探索。真正车网互动要到规模化商用的级别,价格机制也好,参与方价值的传递和分配也好,都要形成一整套的机制。
三、规模化车网互动实现的路径和条件
车网互动其实是一个很复杂的过程,这张图我借用了东南大学黄老师的图,前面的各位专家都有关于车网互动架构的分享,无外乎特点是,需要参与主体在多层面上进行参与,不同的研究方和不同的主体关注的点可能不太一样,这里面我想说的是,整个技术架构还是比较复杂的,这里面第一个,我们都同样提出一个分层架构,比如电网层,我们在某个区域和范围里面,车网互动一定是有时间和空间约束性的,从时间上来说,我们要和发电用电的曲线去做匹配;从空间来说,它跟参与主体所处的空间范围也有强相关性,即便是大规模的车网互动,北京车辆响应不了广州的需求,还是要基于本地。同样的,在同一个城市,丰台的需求你通州的车也响应不了,所以空间和时间的约束性是客观存在的。
另外一个,从参与主体的角度来说,电网作为互动的需求方,参与主体一定不是一家,将来真正商业化的时候,可能小桔也来做,支付宝也来做,其他厂商都在做,是多家参与的,在这个参与的过程当中,需求方和供给方又应该用一个什么样的关系,具备什么样的资质和规模,这也是比较复杂的任务,这是聚合主体。
再往下一层,终端,场站,包括车辆,这是更大的数量,如何有等效性的效果,这也是值得研究的,目前还没有一个相对标准的内容,所以这些都是我们在做车网互动过程当中要去探索的,后面还要做规范化。
今年刘主任在车网互动方面写过一篇文章,谈到大规模车网互动需要过五关:规模关、模式关、技术关、标准关、政策关,这是从大的宏观层面谈到的,车网互动不仅是技术问题,还是各方面因素的问题。从这里面来说,我们从设备制造方的角度,要服务的是运营商或者车主,另外是提供这种具有车网互动能力的设备和解决方案,其实电网也做了很多研究,可能也要满足他们的需求。
刚才说了,今天我们听到一个主机厂的分享,主机厂参与的态度对车网互动其实也非常重要,电池质保怎么办,有没有合理的法规,有没有大家都能接受的方案出台,让用户减少这方面的顾虑?或者说车网互动真正对电池的影响,不仅是电池放电,可能还有助于改善电池方面的特性,这些内容还没有真正形成行业共识。
另外就是刚才说了,多运营商,多聚合平台在共同参与的时候,他们之间又是什么样的关系,机制是什么?是不是像滴滴打车一样大家去竞争还是直接派?另外,众多的参与方之间,价格和价值的传递是什么样的?现在电网有需求,如何标的他的价值?运营商的能力有大小,有的聚合规模大,有的小,有的响应能力强,控制精度高,有的就差一些。如果用社会资源去做电网安全运行相关的应用,安全性可靠性如何保证?有很多这方面的因素要去考虑。
四、领充新能源的探索与实践
领充现在主要是提供充电设施和储能,核心是以电力电子的研究为主,还有数模控制方面的产品和技术,我们也给车企和研究院提供一些充电检测方面的装备等等,包括平台和能源管理技术,也是我们的业务范围。
这两年领充得到行业内一些资本的关注,如石油、石化,都是我们的股东。我们作为一个设备供应方,去提供新能源汽车补能解决方案的时候也要考虑我们的相关方,包括车主用户的需求,同时真正做车网互动的时候,其实是对电网在提供服务,所以要研究电网这方面的需求,和电网共同开展这方面的研究。
做车网互动,前面支付宝的专家提到了,你不能太多地去改变用户原来的充电习惯,你不能因为你这方面做了车网互动,导致用户的充电行为发生很大行为的改变,所以这个可能都是在车网互动研究过程当中要去考虑的问题。
从我们整体的技术路径上,也是云到边缘设备,再到智能终端设备,我们也做了不少的案例,有园区的,有公共服务站的,包括现在用储能去做农村配电网,做电能质量治理。我们提出一个整体的思路和体系,概括为领芯科技。一个是电力电子,这项技术之所以现在得到这么多的青睐和重视,是在能源管理和能源控制的角度,它目前是能做到最精确和高效的技术,所以电力电子将来车网互动也好,能源管理也好,能提供灵活的、精确的内容。现在大型储能网侧有很好的应用,末端的用电侧可能也需要构网型的能力,末端其实复杂性更高,我们在其他场景里面,会碰到不同的负荷,不同的园区,不同的负载,差异性确实很大,比如冲击性的负荷还是有,尤其是像轧钢厂,轧机过来的时候冲击非常大,像这类的负荷,将来我们在做能源管理,做灵活负荷和对电网参与互动的时候,都是我们要处理的内容。这里面我们从设备端开发的角度来说,把要研究的对象就拆开了,从控制节点到端口的状态,到设备的状态,到场站的状态,它需要什么样的建构体系,我们把它拆成这样的结构。所以总结下来,一个是构网型的电力电子,它需要快速灵活的响应,再一个,在场站集合需要什么样的能力,在云端部署是什么样的策略,是这样的思考。
电力电子控制充电负荷有非常强大的调节能力,充电设施也好,储能也好,还是作为配电网的基础设施,在这种层面下,增加配电网的柔性能力,是电力电子技术要实现的发展方向,目前来讲尤其充电桩,还处在执行器的角色,靠上层管理系统给出指令,快速需求的时候,它可能还需要提升能力。
最后我想讲一个案例,就是我们跟车企的一个合作。在车网互动方面,刚才很多专家讲到了,平台的聚合能力也好,各种智能算法也好,从整体路线来说,刚才我也听到前面各位专家谈到很多内容,今天还有一个共同的观点,今天在我们的发展过程当中,把我们的车网互动放在一个相对小的范围内,可能是目前相对实用的途径。可能大的聚合是一个需求或者路径,那么在现有的情况下,把电动汽车先参与微网场景下的能源互动,把微网环境下能源管理做到灵活可控,然后再以微网为单元,配合上层做响应,也是一条可实现的路径,而且今天很多专家都提到了这一点。
我们整个做了这样的系统,包括风电,包括光伏,也包括储能。另外,微网涉及了并网、离网,备电等多种运行方式,又有闪充、立即充、经济充、智能充等模式,当闪充有需求的时候,其他负荷给它让出来,让它短时间内充完结束;立即充就是刚性的需求;经济充是另外一种类型,我在这个场站里面,我要得到补能,但是我不一定要马上补满,可能在我离开的时候补到80%就够了,这个时候你去调用富余的能量去充电;智能充就是我参与互动和放电。这四种模式混合在这里面,都可以得到深度的执行。
另外,我们整个系统是用场景边缘智能终端联合进行管理,场站智能系统以实时的核心控制为主,云端系统是配置它的运营策略,由场站端的智能系统去执行,然后设备端是作为一个调节资源去运营。整个能源的使用它是有需求的,园区里面能源是伴随着工业生产在消耗的,所以在整个生产消耗过程中,我们可以对生产的计划,根据它电力的需求和经济目标进行一个调控,最终达到能源经济运行的目的。
最后讲一下我们对车网互动基本的认知,概括为四个字是“智能车站”,“智”是基于平台智能化的应用;“能”就是交通和能源的融合;“车”和桩端协同也有很多技术要去解决;“站”指的是在不同场景下的充电站,从现在来看细分的模式比较多。
今天我的分享就到这里,谢谢大家!
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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