與儲(chǔ)能“結(jié)親” 與清潔能源協(xié)同 充電行業(yè)創(chuàng)新跨界

“充電”和“儲(chǔ)能”兩個(gè)專業(yè)領(lǐng)域不僅同時(shí)辦展，并且交叉融合，11月22~24日舉行的第十屆北京國(guó)際充電站(樁)技術(shù)設(shè)備展覽會(huì)和2017北京國(guó)際儲(chǔ)能技術(shù)與應(yīng)用展覽會(huì)耐人尋味。

在信息時(shí)代誕生的電動(dòng)汽車(chē)充電行業(yè)，一直創(chuàng)新不止，但值得注意的是，今年的創(chuàng)新已由行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)創(chuàng)新拓展到跨行業(yè)的融合和協(xié)同。與儲(chǔ)能和清潔能源發(fā)電的抱團(tuán)結(jié)親，使行業(yè)突破了發(fā)展桎梏的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了更為全面的綠色發(fā)展。

行業(yè)火熱引發(fā)生態(tài)培育需求

今年前三季度稍顯溫和的電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)突然被加了一把大火。9月27日，工信部等多部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》(業(yè)內(nèi)俗稱“雙積分”政策)，通過(guò)“燃料消耗”和“新能源汽車(chē)比例”兩項(xiàng)積分，強(qiáng)制汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)增加新能源汽車(chē)比例。“雙積分”政策引發(fā)世界著名汽車(chē)企業(yè)紛紛采取措施積極地在中國(guó)部署新能源汽車(chē)生產(chǎn)，中高端新能源汽車(chē)將會(huì)快速投入市場(chǎng)，激發(fā)新能源汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)量，進(jìn)而增大了對(duì)充電設(shè)施的需求。

中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心情報(bào)所總監(jiān)左培文介紹說(shuō)，近兩年來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施建設(shè)速度非?？?，但充電樁增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新能源汽車(chē)的增長(zhǎng)速度，樁車(chē)比例整體下降。2016年底，我國(guó)新能源汽車(chē)的車(chē)樁比約7:1。根據(jù)《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015~2020)》的要求，至2020年我國(guó)車(chē)樁比將達(dá)到1:1的合理水平。

“充電設(shè)施無(wú)法令消費(fèi)者滿意，除了量上的不足，還有基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)位置不合理，故障維修不及時(shí)等原因。行業(yè)尚未滿足客戶對(duì)充電便利性的需求。”左培文說(shuō)。

業(yè)內(nèi)人士指出，在現(xiàn)有的情況下，提高充電設(shè)施利用率成為關(guān)鍵因素。為此，各種基于互聯(lián)網(wǎng)+的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)紛紛建立。北京市新能源汽車(chē)發(fā)展促進(jìn)中心主任牛近明介紹說(shuō)，北京市目前共有新能源汽車(chē)近16萬(wàn)輛，公共充電樁1.8萬(wàn)個(gè)，分別由34個(gè)運(yùn)營(yíng)商管理。為解決充電難的問(wèn)題，北京市通過(guò)推出第三方的分享平臺(tái)e充網(wǎng)。

“以‘互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)’為核心競(jìng)爭(zhēng)力的平臺(tái)生態(tài)型業(yè)務(wù)模式，是未來(lái)的發(fā)展方向。”國(guó)家電網(wǎng)能源研究院代賢忠指出，重點(diǎn)是依托充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與社會(huì)其它平臺(tái)的對(duì)接，進(jìn)一步打造“平臺(tái)的平臺(tái)”，提供更加精準(zhǔn)的增值服務(wù)。最后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏κ袌?chǎng)和碳交易市場(chǎng)相協(xié)調(diào)的，與電網(wǎng)互動(dòng)的業(yè)務(wù)模式。市場(chǎng)格局將從當(dāng)前的散亂小的格局逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛缮贁?shù)的幾家大型平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的生態(tài)格局。

“電動(dòng)汽車(chē)將迎來(lái)前所未有的黃金發(fā)展期，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)的商業(yè)模式創(chuàng)新加速落地，我們近期也可以看到很多能源企業(yè)、汽車(chē)制造企業(yè)和車(chē)輛運(yùn)營(yíng)企業(yè)之間的合作布局充電設(shè)施的建設(shè)運(yùn)營(yíng)。未來(lái)這個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)將進(jìn)一步培育，市場(chǎng)活力將進(jìn)一步提高，運(yùn)營(yíng)效率將進(jìn)一步提升。”代賢忠說(shuō)。

充電樁成為智能儲(chǔ)能單元

環(huán)首都京津唐高速、世界屋脊拉薩、沿海國(guó)際大都市上海……今年以來(lái)，在全國(guó)多個(gè)地區(qū)光儲(chǔ)輸一體化電動(dòng)汽車(chē)充電站紛紛建成投入使用，光伏發(fā)電、儲(chǔ)能電池、智能充電樁等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)融合應(yīng)用的新模式昭示著電動(dòng)汽車(chē)充電行業(yè)跨界融合發(fā)展的趨勢(shì)。

“研究發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)的時(shí)候確實(shí)會(huì)對(duì)配電的符合曲線造成影響，如果不對(duì)充電進(jìn)行有序控制，負(fù)荷峰谷差會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，無(wú)序的快充對(duì)電網(wǎng)安全影響非常大。但是經(jīng)過(guò)有序充電監(jiān)管以后，可以抑制峰谷差。如果在晚上儲(chǔ)能，白天利用存儲(chǔ)的電能充電，經(jīng)過(guò)這樣的優(yōu)化調(diào)度可以大大減少網(wǎng)損。”中國(guó)電力科學(xué)院教授級(jí)高工李相俊在2017新能源汽車(chē)充換電技術(shù)高峰論壇上說(shuō)。

今年10月，我國(guó)《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》的出臺(tái)，明確提出拓展電動(dòng)汽車(chē)等分散電池資源的儲(chǔ)能化應(yīng)用。積極開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)智能充放電業(yè)務(wù)，探索電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池等分散電池資源的能源互聯(lián)網(wǎng)管控和儲(chǔ)能化應(yīng)用。

“所以我們嘗試把充電樁和儲(chǔ)能做一個(gè)結(jié)合，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電系統(tǒng)優(yōu)化，達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)性和更好的使用效果。”永聯(lián)科技股份有限公司副總經(jīng)理?xiàng)罨堇じ嬖V記者，他們?cè)O(shè)計(jì)的第一代方案中儲(chǔ)能和充電樁是相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，可以解決一部分充電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的沖擊問(wèn)題，但因?yàn)殡姵爻杀据^高，經(jīng)濟(jì)性并不理想。因此，公司正在設(shè)計(jì)把儲(chǔ)能系統(tǒng)合并到充電樁里面，原來(lái)充電樁經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，本身既是一臺(tái)充電樁也是一臺(tái)儲(chǔ)能的裂變器，設(shè)備配套成本大大下降。儲(chǔ)能電池直接掛在充換電樁的直流母線上面，能量轉(zhuǎn)換次數(shù)由2次降為1次，提升了能量轉(zhuǎn)換效率。

“未來(lái)大家討論比較多的是把汽車(chē)變成電網(wǎng)的儲(chǔ)能單元，充電樁改造以后本身就是雙向能量流動(dòng)的變換器，具備能量雙向流動(dòng)能力，可以通過(guò)充儲(chǔ)樁連接到大電網(wǎng)，接受大電網(wǎng)的調(diào)度。充儲(chǔ)樁在不充電的時(shí)候承擔(dān)儲(chǔ)能裂變器的功能，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)﹄姵剡M(jìn)行充電，或者將電池當(dāng)中的電能回歸到電網(wǎng)。”楊惠坤介紹說(shuō)。

左培文指出，電動(dòng)汽車(chē)與智能電網(wǎng)之間的互動(dòng)是解決行業(yè)目前問(wèn)題的關(guān)鍵。電動(dòng)汽車(chē)必須要形成智能的儲(chǔ)能單元，實(shí)現(xiàn)和智能電網(wǎng)的互通，以起到削峰填谷的作用。

電動(dòng)汽車(chē)與清潔能源協(xié)同

“清潔低碳發(fā)展已經(jīng)成為能源行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向。為了實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)展的目標(biāo)和能源系統(tǒng)的優(yōu)化需要做哪些工作?供給側(cè)清潔能源發(fā)電、需求側(cè)電動(dòng)汽車(chē)充電將會(huì)具有巨大的潛力，未來(lái)將會(huì)實(shí)現(xiàn)新能源與電動(dòng)汽車(chē)的協(xié)同。”在2017新能源汽車(chē)充換電技術(shù)高峰論壇上，國(guó)家發(fā)改委能源研究所可再生能源中心副主任趙勇強(qiáng)表示。

趙勇強(qiáng)指出，30年內(nèi)，50%以上的車(chē)輛來(lái)自于清潔能源就可以實(shí)現(xiàn)，因此需要現(xiàn)在開(kāi)始協(xié)同發(fā)展。

如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)與新能源協(xié)同發(fā)展?趙勇強(qiáng)指出，關(guān)鍵是有序充電。汽車(chē)要在合適的時(shí)間使用風(fēng)電或光伏發(fā)電進(jìn)行充電，享受更低的價(jià)格。“可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)，如果不限電將對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)形成巨大的沖擊，如果實(shí)現(xiàn)有序充電，可以大大減少對(duì)電網(wǎng)沖擊，同時(shí)幫助消納大規(guī)模的風(fēng)電光伏，真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)同效應(yīng)。

趙勇強(qiáng)介紹說(shuō)，通過(guò)新能源與電動(dòng)汽車(chē)協(xié)同，可以使棄風(fēng)棄光的限電量從30%左右降到8%以下。“儲(chǔ)能是近兩年來(lái)能源電力系統(tǒng)討論的議題，但是我們認(rèn)為V2G技術(shù)將比單純的新增儲(chǔ)能設(shè)施電池更具有性價(jià)比。分布式光伏現(xiàn)在已經(jīng)成為太陽(yáng)能發(fā)電的最主要方向之一，分布式光伏將來(lái)更能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛的應(yīng)用，與電動(dòng)汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)空間上的協(xié)同。”

據(jù)了解，V2G是Vehicle-to-grid的簡(jiǎn)稱，它描述了這樣的一個(gè)系統(tǒng)：當(dāng)混合電動(dòng)車(chē)或是純電動(dòng)車(chē)不在運(yùn)行的時(shí)候，可以將電池的能量傳送到電網(wǎng)，反過(guò)來(lái)，當(dāng)電動(dòng)車(chē)的電池需要充滿時(shí)，電池可以從電網(wǎng)獲取電能。

趙勇強(qiáng)介紹說(shuō)，新能源和電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)電力系統(tǒng)的供給側(cè)和需求側(cè)的兩大支柱，未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)將形成數(shù)十億千瓦以上的靈活負(fù)荷，加上反向電量將達(dá)20億千瓦以上，基本上等同于全國(guó)年發(fā)電總量，具有巨大的協(xié)同潛力。

他指出，充換電價(jià)格是實(shí)現(xiàn)協(xié)同最關(guān)鍵的手段。“實(shí)現(xiàn)協(xié)同一方面靠技術(shù)手段，另一方面要靠政策手段，最主要的是通過(guò)價(jià)格和電力市場(chǎng)。當(dāng)前電價(jià)是政府定價(jià)，未來(lái)要進(jìn)行調(diào)整，要通過(guò)有序的充電、分時(shí)電價(jià)引導(dǎo)用戶和汽車(chē)服務(wù)商在合適的時(shí)間充電。電力系統(tǒng)方面則需要通過(guò)新的輔助服務(wù)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。”他說(shuō)。