車網(wǎng)協(xié)同互動 充電更加智能

2月28日，國網(wǎng)浙江電動汽車服務(wù)有限公司運營管理部專職李媛打開浙江規(guī)?；潆娯摵删酆掀脚_管理系統(tǒng)，查看近期浙江省新能源汽車充電負荷數(shù)據(jù)。她每天都要通過該平臺了解全省充電負荷情況。

到2021年年底，浙江省新能源汽車保有量為67.9萬輛，同比增長80.91%。與之配套的充電基礎(chǔ)設(shè)施也實現(xiàn)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1.5萬個充電樁，構(gòu)建了全省最大的新能源汽車智能充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，覆蓋11個地市;在高速公路服務(wù)區(qū)建成快充站179座，實現(xiàn)充電設(shè)施主要高速公路服務(wù)區(qū)全覆蓋。

充電網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展，大規(guī)模充電基礎(chǔ)設(shè)施投入運營，給配電網(wǎng)發(fā)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。面對日益突出的充電負荷調(diào)控難等問題，國網(wǎng)浙江電力從2019年開始開展專項技術(shù)攻關(guān)，推進平臺研發(fā)與試點應(yīng)用，于2020年7月21日實現(xiàn)了新能源汽車充電負荷參與電網(wǎng)實時調(diào)控。

加強充電技術(shù)攻關(guān)

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

在響應(yīng)時段，浙江規(guī)?；潆娯摵删酆掀脚_自動將總調(diào)控目標分解給參與響應(yīng)的充電樁集群，并將分解后的指令發(fā)給充電樁終端設(shè)備，實現(xiàn)充電樁功率遠程、實時、線性調(diào)控。同時，國網(wǎng)浙江電動汽車公司建立調(diào)控過程中的反饋修正機制，讓平臺調(diào)控負荷更精準。

試驗結(jié)果表明，執(zhí)行最優(yōu)方案可以將平臺下發(fā)指令到充電樁實際中斷的響應(yīng)時間控制在200毫秒以內(nèi)。相較于傳統(tǒng)的精準負荷控制系統(tǒng)，充電樁負荷中斷后，平臺端能自動遠程恢復(fù)充電樁供電，從而支撐浙江電網(wǎng)百萬千瓦毫秒級緊急控制能力建設(shè)。

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

在新能源汽車大規(guī)模發(fā)展的背景下，新能源汽車聚集性充電是否會加重電網(wǎng)負擔(dān)?國網(wǎng)浙江電動汽車公司綜合管理部主任李波說：“其實相比于一般負荷，新能源汽車充電負荷具有調(diào)控快速、負荷可恢復(fù)、聚合成本低等優(yōu)勢，能以可控負荷的形式參與電網(wǎng)調(diào)控，發(fā)揮削峰填谷的作用，對推進負荷側(cè)資源參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)和輔助服務(wù)等互動調(diào)節(jié)、提升電網(wǎng)負荷側(cè)調(diào)控能力具有積極意義。”

2019年以來，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(shè)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)互動調(diào)節(jié)的作用，提升電網(wǎng)安全運行水平。

同時，國網(wǎng)浙江電力加快改造升級全省充電設(shè)施。目前浙江省6561個可調(diào)充電樁負荷均實現(xiàn)了實時調(diào)控，秒級可調(diào)負荷最大達8.6萬千瓦。這有助于高彈性電網(wǎng)平衡體系建設(shè)。

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(guī)模化聯(lián)動測試，調(diào)控總負荷超過1萬千瓦。測試結(jié)果顯示，新能源汽車有序充電可以降低電網(wǎng)尖峰負荷，平抑負荷波動，縮小峰谷差。

據(jù)國網(wǎng)浙江電動汽車公司運營管理部主任汪宏華介紹，從原理上看，與使用機械開關(guān)的傳統(tǒng)發(fā)電機組相比，充電設(shè)施均使用電力電子開關(guān)，具有明顯的響應(yīng)速度優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的工商業(yè)負荷相比，新能源汽車充電負荷又具有用電時間有彈性、用電行為可引導(dǎo)、用電規(guī)律可預(yù)測、調(diào)控快速率、負荷可恢復(fù)、聚合低成本等優(yōu)勢，且分散在電網(wǎng)的不同供電區(qū)域，具有充電功率小、充電時間隨機、充電位置分散等特點，可實現(xiàn)負荷無感調(diào)節(jié)，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個月后，該公司依托浙江新能源汽車充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，聚合省內(nèi)充電負荷參與電網(wǎng)互動，完成了與浙江高彈性電網(wǎng)智慧調(diào)度平臺首次聯(lián)調(diào)實測試驗，實現(xiàn)對全省4000余臺可調(diào)充電樁負荷的實時調(diào)控，響應(yīng)負荷達到5370千瓦。

“由理論結(jié)合實際試驗來看，新能源汽車充電負荷對于電網(wǎng)而言是優(yōu)質(zhì)可調(diào)負荷，‘車-樁-網(wǎng)’互動模式能夠提高配電網(wǎng)的經(jīng)濟性、安全穩(wěn)定性和環(huán)境友好性。”李波說。

加快推動試點應(yīng)用

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

隨著新能源汽車保有量持續(xù)增長，新能源汽車充電負荷呈現(xiàn)規(guī)?；鲩L。新能源汽車作為移動儲能和可控負荷，參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的潛力巨大。

近年來，國網(wǎng)浙江電力不斷推進車網(wǎng)協(xié)調(diào)互動技術(shù)試點示范工作。2021年5至7月，浙江省能源局、國家能源局浙江監(jiān)管辦公室等單位出臺了相關(guān)政策，支持新能源汽車(充電樁)參與電力需求側(cè)響應(yīng)、輔助服務(wù)及電力直接交易。國網(wǎng)浙江電動汽車公司作為國網(wǎng)浙江電力新能源汽車工作責(zé)任主體，主動參與電力需求側(cè)響應(yīng)和輔助服務(wù)市場交易，將分散的充電負荷資源通過技術(shù)和商業(yè)模式匯聚起來參與電網(wǎng)互動調(diào)節(jié)。

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

在此次交易期間，國網(wǎng)浙江電動汽車公司作為充電負荷聚合商，通過浙江電力交易平臺進行報量報價并成功中標，最大中標容量2萬千瓦，累計參與電量34.9萬千瓦時。在中標時段，國網(wǎng)浙江電力調(diào)度控制中心可根據(jù)電網(wǎng)運行需求，通過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負荷聚合平臺發(fā)出實時負荷調(diào)節(jié)指令，直接調(diào)用新能源汽車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)浙江電動汽車公司正在持續(xù)推進負荷聚合平臺優(yōu)化迭代工作，逐步解決充電樁調(diào)控不夠精準、可調(diào)資源少等問題，并加強關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度，重點研究小區(qū)充電設(shè)施調(diào)控的技術(shù)實現(xiàn)方法，加強與車企、電池研發(fā)企業(yè)、充電設(shè)備制造商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)合，開展跨行業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新與技術(shù)研發(fā)，加快推進新能源汽車負荷預(yù)測能力測試與標準建設(shè)。

今年，國網(wǎng)浙江電動汽車公司重點在居住區(qū)個人充電、公共充電場站、專用充電場站等5類場景建設(shè)示范試點項目，探索可持續(xù)的市場機制，支撐新能源汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，提高新能源汽車充電設(shè)施對電網(wǎng)的削峰填谷作用，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對清潔能源的需求。