三網(wǎng)合一的電動汽車充電網(wǎng)絡能做的事情超出你想象

　　電動汽車開啟了能源和交通領域的一次重大變革，電動汽車充電網(wǎng)絡集能源網(wǎng)、交通網(wǎng)、信息網(wǎng)三種屬性于一身，使其成為城市能源、信息、交通等基礎設施融合的先導領域，將創(chuàng)造巨大的綜合價值。

　　一、 電動汽車充電網(wǎng)絡具有三重網(wǎng)絡屬性

　　能源網(wǎng)屬性：電動汽車充電網(wǎng)絡連接電網(wǎng)，具有能源網(wǎng)屬性。電動汽車是移動儲能單元，通過充電網(wǎng)絡可實現(xiàn)與電網(wǎng)能量雙向互動，有利于提高電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力，將成為全球能源互聯(lián)網(wǎng)在城市落地的重要終端。

圖一 電動汽車充換電網(wǎng)絡具有三重屬性

　　交通網(wǎng)屬性：城市交通網(wǎng)包括靜態(tài)交通網(wǎng)和動態(tài)交通網(wǎng)兩部分，動態(tài)交通網(wǎng)主要包括道路資源，靜態(tài)交通網(wǎng)則主要包括各類停車資源。充電網(wǎng)絡不僅會像傳統(tǒng)加油站一樣與高速公路、城市主干道、城市支路實現(xiàn)結合，成為動態(tài)交通網(wǎng)的一部分，更會進一步深入各類停車場站，與靜態(tài)交通網(wǎng)密切融合。充電網(wǎng)絡兼具能量補給與車輛停泊、車輛服務等功能，是現(xiàn)代交通網(wǎng)的重要組成部分。

　　信息網(wǎng)屬性:電動汽車是移動信息互聯(lián)終端，可以向車聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)布自身電池容量、位置、用戶行為特征等信息，從車聯(lián)網(wǎng)獲取充電網(wǎng)絡及其輔助服務等信息；充電設備相當于固定信息互聯(lián)終端，可以向車聯(lián)網(wǎng)發(fā)布充電樁參數(shù)、位置、使用狀態(tài)等信息；車聯(lián)網(wǎng)未來還可以進一步與能源互聯(lián)網(wǎng)、智慧交通、智慧城市的信息體系實現(xiàn)交互，成為整個城市信息網(wǎng)體系的一個重要組成部分。

　　二、   電動汽車與充電網(wǎng)絡促進城市基礎設施融合發(fā)展

　　現(xiàn)有能源、信息、交通網(wǎng)絡雖然自成體系，但普遍都由樞紐設施、路由設施、終端設備等基本物理要素構成。但由于在理念和現(xiàn)實層面的諸多制約，不同網(wǎng)絡之間的融合共享仍處于較為初級的階段。充電基礎設施由于天然具有能源、信息、交通基礎設施的三重屬性，將通過物理要素的創(chuàng)新融合逐步形成城市三大基礎設施網(wǎng)絡互聯(lián)互通、融合發(fā)展的新格局。

圖二 電動汽車用戶參與智慧交通場景

　　一是促進三大網(wǎng)絡樞紐設施的融合，實現(xiàn)“三紐合一”。未來大中型的電動汽車充電站有潛力與城市大中型變電站這一能源樞紐、城市大中型交通樞紐（如立體停車場、公交物流場站、地鐵與城軌換乘站等）、以及城市信息與通信樞紐（如大中型數(shù)據(jù)中心、通信基站等）通過統(tǒng)一規(guī)劃、設計和建設，實現(xiàn)三大網(wǎng)絡樞紐設施合一，將極大提高城市土地、能源、資源的集約利用。

　　二是促進三大網(wǎng)絡路由設施的融合，實現(xiàn)“三路合一”。能源網(wǎng)路由設施（輸配電線路、地下電纜等）、交通網(wǎng)路由設施(高速公路、城市主干路和分支路、高速服務區(qū)與停車場等)、以及信息網(wǎng)路由設施（通信光纖光纜、無線基站等）將通過廣泛分布的集中式與分布式充電設施實現(xiàn)物理設備、設施和通道資源融合共享，使能源流、信息流、物流在有形和無形空間內(nèi)集成傳輸和高效配置。

　　三是促進三大網(wǎng)絡終端設施的融合，實現(xiàn)“三端合一”。城市停車位中的充電終端本身就是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要終端，未來還可以集成交通網(wǎng)終端以及信息終端的功能，擴展充電終端商業(yè)價值、提升服務體驗、催生新業(yè)態(tài)，同時減少終端層面的重復投資。

　　四是促進三大網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和平臺互聯(lián)互通，實現(xiàn)“三信合一”。通過打通能源網(wǎng)服務平臺、充電信息平臺和交通服務平臺，實現(xiàn)三大網(wǎng)絡和平臺的信息無縫銜接，可以構建數(shù)據(jù)更完整、功能更強大、覆蓋更全面的智慧城市信息平臺，在更高層次實現(xiàn)對城市能源、交通和信息通信系統(tǒng)的綜合優(yōu)化，提高區(qū)域內(nèi)能源優(yōu)化配置能力、緩解城市交通擁塞、提升城市信息通信覆蓋率與響應速度。

　　三、  以電動汽車充電網(wǎng)絡為平臺，“三網(wǎng)”跨界融合將為城市發(fā)展帶來巨大價值

　　目前，在中國，電動汽車充電網(wǎng)絡已初具雛形，成為三大網(wǎng)絡融合發(fā)展的先導領域。面向未來，三網(wǎng)融合發(fā)展將極大地激發(fā)人們的創(chuàng)新潛能，推動城市轉型發(fā)展。

圖三 電動汽車用戶參與電網(wǎng)需求側響應場景

　　助力智慧交通。交通網(wǎng)和信息網(wǎng)的融合可以實時監(jiān)測城市交通運行狀態(tài)，使出行根據(jù)實時路況進行通行費和擁堵費的動態(tài)定價。能源網(wǎng)和信息網(wǎng)的融合可以實時監(jiān)測電網(wǎng)運行狀況，動態(tài)調(diào)整充電服務價格。通過三網(wǎng)融合，用戶在電動汽車、手機App等互聯(lián)終端上設置出行目的地后，車聯(lián)網(wǎng)平臺將根據(jù)電動汽車用戶目的地、空閑停車與充電設施資源、實時交通路況、動態(tài)充電服務價格、動態(tài)出行價格等自動為電動汽車提供優(yōu)化行駛路線與行程當中的充電策略，未來與自動駕駛技術和無線充電技術結合，還能進一步提升城市動態(tài)交通和靜態(tài)交通效率，提高市民出行體驗。

　　支撐智慧能源。電動汽車具有電源和負荷的雙重特性，是一種可移動的儲能資源，隨著電池續(xù)航提升與成本降低，電動汽車與大電網(wǎng)的雙向互動將成為可能。充換電網(wǎng)絡運營商可以整合零散的電動汽車用戶，也可以整合為電動汽車提供服務的聚集商（如4S店、售電公司等），根據(jù)清潔能源消納、大電網(wǎng)穩(wěn)定運行等方面的需求，結合小區(qū)配電臺區(qū)的負荷狀態(tài)以及車的充電狀態(tài)，利用車聯(lián)網(wǎng)平臺為電網(wǎng)提供負荷管理的服務，通過優(yōu)化全網(wǎng)充電樁的充放電時序、功率、流向等，提高系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻與吸納清潔能源能力，充電網(wǎng)絡運營商從電網(wǎng)獲得的輔助收益將會以一定比例返還給電動汽車用戶和電動汽車服務聚集商。

　　推動智慧生活。雖然滴滴打車、神州租車、快車等應用極大豐富了人們的出行，但這些操作都是以人為主體來參與，三網(wǎng)融合后，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動充電、自動駕駛等技術的成熟，電動汽車將可以脫離人這一操作主體，成為獨立主體自動參與到信息網(wǎng)絡中。當電動汽車完成當前任務后（如將人送到目的地），電動汽車將根據(jù)自身能源狀態(tài)、下一任務相關信息，通過車聯(lián)網(wǎng)平臺尋找周圍可用充電設施，自動完成能源補給和自動泊車，并在接到用戶呼叫后自動駛向用戶所在地準備下一任務，大大便利人們的出行生活。

　　三網(wǎng)融合推動跨界創(chuàng)新。三網(wǎng)融合將極大地激發(fā)人們的創(chuàng)新潛力，創(chuàng)造更多的商業(yè)模式，達到“1+1+1>3”的效果。電動汽車與能源網(wǎng)、交通網(wǎng)、信息網(wǎng)等多端數(shù)據(jù)交互，充電服務、增值服務及電力市場與碳市場交易服務將成為充換電網(wǎng)絡運營商三大主要業(yè)務，在開展充電服務的同時，借助于大數(shù)據(jù)技術，充分挖掘數(shù)據(jù)商業(yè)價值，開展數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務、平臺推廣服務、電子商務等增值業(yè)務。充換電網(wǎng)絡運營商還可與商業(yè)信息網(wǎng)、政務信息網(wǎng)等相融合，促進城市公共服務和商業(yè)模式進一步創(chuàng)新發(fā)展。

　　依托能源變革發(fā)展典范城市建設，電動汽車充換電網(wǎng)絡將進一步加速三網(wǎng)融合的進程，極大促進能效水平提升，使人人享有可持續(xù)能源；隨著智能化、自動化、信息化技術的突破與發(fā)展，自動駕駛和無線充電技術將助推智慧交通的發(fā)展，使人人享有低成本、便捷交通。（文丨 王陽　國網(wǎng)（蘇州）城市能源研究院）