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百万桩“入网” 能源互联 电动汽车聚合体参与电力市场

2020-12-03 16:09:00 亮报   作者: 孟冉冉  

在你心中,理想的出行是什么样的?道路畅通无阻,少见尾气污染;车辆自主决策,路况一目了然;充电瞬间搞定,城际出行无忧……

如今,智慧交通迅猛发展,传递着另一层深刻含义——交通领域低碳化势在必行。“2030年前达到碳排放的拐点,2060年前实现碳中和”,全世界在“变绿”的问题上态度出奇的一致,这也意味着全球的新能源汽车产业将会迎来新一轮的增长。

近日,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》,提出要坚持电动化、网联化、智能化发展方向,以融合创新为重点,突破关键核心技术,优化产业发展环境,推动我国新能源汽车产业高质量可持续发展。

风口之上,国家电网已率先入局。

资源汇聚,定制“电动化”满足多场景用能需求

103万个充电桩入网,这是国家电网智慧车联网平台近日创造的最新纪录。

数据显示,截至11月18日,智慧车联网平台已接入充电桩超过103万个。这些充电桩覆盖全国273个城市,其中,国家电网自营充电桩14万个,个人充电桩38万个,接入公共充电设施超51万个,占全国总量的90%以上。

一张全球覆盖面最广、数量最多、服务能力最强的充电桩网络已经全面铺开。从最北端的黑龙江伊春到最南端的海南三亚,从最东端的黑龙江双鸭山到最西端的新疆喀什,十纵十横高速充电网络,以及遍布乡村城镇的各种充电网络毛细血管,组成了一个庞大的充电服务网络体系。

103万个充电桩“入网”,是国家电网“精细”布局的结果。

在高速公路和城市充电方不方便,是电动汽车车主最为关注的。据了解,国家电网已建成高速公路快充站2003座、城市公共站7027座、专用充电站3476座,县域城市充换电设施已经达到3.5万个。此外,覆盖“两纵一横”的全国岸电运营服务平台目前已经有超过600套岸电设施接入,覆盖长江沿线、京杭运河、沿海流域3000多千米航道。

货运车、载重车产生大量污染物,亟须电动化改造。但目前,我国重型卡车电动化水平尚不足1%。近日,在内蒙古华能伊敏煤电露天矿,31台电动重型卡车正在忙碌作业。在伊敏煤矿,智能换电站每4分钟就完成一辆重型卡车的换电工序,一块电池能让卡车跑上35千米,运送土方四五趟。

由国家电网和华能集团研发的我国首套电动重型卡车智能换电系统通过100天高强度试运行正式投运,开启了我国大型工程车辆的电能替代进程。国网电动汽车服务有限公司重卡项目负责人孙健说:“今年1月至4月,我们进行了为期3个多月的低温环境试验运行,即使在零下40摄氏度的低温下,整套系统都可以安全稳定运行。”

在试运行的100天里,这些卡车替代电量630万千瓦时,直接减少柴油消耗1500吨。未来,国家电网将在内蒙古、西藏、青海、新疆等矿产资源丰富地区加快推广这一换电系统,计划到2025年,实现矿山重卡电动化替代超过5000台,替代电量预计可达到40亿千瓦时。

重载车辆电动化,充电也要跟上。6月19日,新一代电动汽车充电技术中日联合发布会在线举行。发布会上,国家电网有限公司与日本电动汽车快速充电器协会围绕新一代电动汽车充电技术,发布《电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书》和CHAdeMO3.0标准。

据了解,新一代ChaoJi充电技术是一套完整的电动汽车直流充电系统解决方案,可实现最大充电电流360安培、充电功率900千瓦,电动汽车充电5分钟即可行驶400千米。该技术具有广泛的应用前景,可在覆盖主流乘用车领域的同时,满足重载车辆等车型的特殊需求。

车联网平台连接起了110家充电桩企业、330家中小运营商和平台运营商、30多家车企、3000家企业用户、100家互联网平台,这些成员又将如何发挥作用?

国网电动汽车公司副总经理阙诗丰表示,三个平台的建设至关重要。“统一物联平台,可以提升充电设施平台接入效率50%,降低接入成本80%;大数据平台可为国家及行业发展提供全面数字化支撑、助力全类型出行公司降本增效;互联互通平台与特来电、星星充电、南方电网、小桔等多家运营商实现互相启停支付。”阙诗丰说。

此外,国家电网还进一步提升与电动汽车用户链接效率,以客户为中心,不断挖掘电动汽车用户新需求,开放“e充电”APP社区功能,为平台百万电动车主搭建了交流心得、分享电动汽车生活的家园;新增平台商户号功能,吸引电动汽车厂商、商户、媒体入驻,直达百万电动车主,以更丰富的资讯内容、更有特色的充电出行服务,构筑聚集电动汽车用户头部服务平台。

能源互联,电动汽车聚合体参与电力市场

电动汽车规模化发展,在带来无限机遇的同时,也带来了巨大挑战。

“2040年我国将达到3亿辆电动汽车。从机遇看,电动汽车充电被有序引导,可以大幅提升电网设备利用率,节约投资近70%。动力电池电量能达到200多亿千瓦时,将为电网提供120亿千瓦时的储能和480万兆瓦的调节能力。”国网电动汽车公司副总经理王文说。

然而,行业有序发展任重道远。目前,我国充电设备商将超过1万家,社区超过400万,配套运营班组及安桩公司规模也将超过百万家,涉及从业人员近2000万人,庞大的产业链需要进一步协同和升级。此外,一些地方仍存在电动汽车无序充电的现象,“无序充电加剧区域电网峰谷差,单纯增容升级线路会使全社会电力投资翻倍,将增加终端用户的用电成本。这是所有人都不愿看到的。”王文说。

针对这些问题,国家电网给出了解决路径。

在居民社区,为解决私接乱建、通信功能不完善等问题,国网电动汽车公司开发了“一横五纵”智能充电工业互联网平台,实现“用户商城、生产监造、安桩监理、运维运营、充电调度”全环节的数字化管控,在供电企业智能充电调度下,用户充电过程全程无感参与,出行无忧。

目前,国家电网已在北京、上海等18个省市建设了5.2万个有序充电桩,覆盖4789个居民社区,服务车主5.47万名,转移高峰电量432万千瓦时。此外,智能充电可以将80%以上的充电负荷转移到电网低谷时段,在100%满足用户充电需求的基础上,实现社会整体充电成本最低。

充放电(V2G)业务也是近来电动汽车用户广泛关注的车网互动模式。“电网低谷时段充电、高峰时段放电,车变成移动‘充电宝’,通过充放电差价赚取收益。”在北京市朝阳区工作的李女士,将新能源车停靠在一台V2G充电桩前,插好充电枪后,在“e充电”APP上设定用车时间和最低电量,开始参与电网互动。

V2G模式下,用户可以通过“e充电”APP参与车网互动,根据电网需求进行双向智能充放电,收益实时到账,电池在线质保。如今,北京地区车主参与V2G业务可以获得增值收益来抵消充电费用。典型公务车车主在周末连接V2G充电桩,可收益80元,年收益可达4000元。目前,国家电网已在全国14个省市开展车网互动智能充放电试点项目建设近40个,布局V2G充放电终端近400个。

此外,单个电动汽车响应功率小、数量众多、随机性较强,只有电动汽车聚合体才具备参与电力市场的能力。对此,国家电网搭建起负荷聚合运营平台,担负起负荷聚合商的角色,整合中小负荷用户参与电力市场交易。国家电网还牵头建设负荷聚合运营业务体系,在国内首次创新实现了新能源车用新能源电的交易模式,基于区块链技术打造了新能源汽车充电联盟链,并依托“绿电交易+扶贫公益”活动,推广实施绿电交易业务,让全民参与到电力市场中,为能源转型贡献力量。

数据为王,“聪明”的车驶向“智慧”的路

大数据的重要性日渐显现。如今,用数据去推进企业乃至行业的发展,正成为各行各业发展新趋势。在智能化的道路上,充电桩同样可以具备大数据分析的功能。

每辆电动汽车在使用充电桩进行充电的过程中会产生大量的数据,充电桩企业可以利用充电桩与车交互获得的数据来分析电池安全状况,实时了解充电站的工作状态。

近日,国网电动汽车公司发布了《新能源汽车充电数据应用分析》报告,报告显示,公共充电桩充电波峰基本在早晨8时到9时,中午11时到13时,晚上18时到19时,主要是以私家车为主,出租网约车比例不足10%,大多数都是个人使用为主。

“分析数据我们可以发现,充电后停留在原地8小时以上的私家车占到37.2%,大量的电池闲置而且长时间滞留在固定的地方,私家车与电网互动潜力非常巨大。”国网电动汽车公司总经理沈建新说。

沈建新提到的此类数据,已经在为政府和充电桩企业选址分析、价格设计、运营优化提供新思路。以北京外国语大学片区潜在用户充电需求分析为例,数据显示,该片区潜在充电车辆为55辆,其中85%是私家车,62%的车辆月充电量在100千瓦时以内,35%的车辆每次平均充电量在20~30千瓦时。这样的区域“画像”为“桩建在哪儿更合理”提供了基本的数据参考。

目前,各地区已经开展了一系列有益的充电数据探索。在天津,国家电网充分发挥城市能源大数据中心作用,利用充电桩充电数据、位置分布、用途类别等数据,结合周边人口、车辆分布等城市运营数据,建立充电桩利用率评价模型,通过聚类分析、关联分析等技术,对现有充电桩利用率开展大数据分析;在苏州,国家电网加快利用大数据分析支持充电桩运营,“苏州市新能源汽车及充电设施监测平台”正式上线,可向用户提供附近充电桩情况,并实现不同充电设施运营之间的统一扫码服务;在陕西,智慧车联网平台通过大数据统计分析接入充电设施信息及车辆信息,为后期车桩规划提供可靠依据,一键式充电服务APP——“联行秦e充”能帮助用户快速找桩、直观查桩……

大数据将助力“聪明”的车驶向“智慧”的路。据了解,《新能源汽车充电数据应用分析》综合了车、桩、网、电池等诸多数据,涵盖了数字产业化、产业数字化、数据价值化和数字化治理等多个方面,既是对数字经济的最好诠释,也是未来行业发展的重要方向。

“未来电动汽车作为一个移动的储能电网,将促进电网更加高效灵活。大数据分析不仅能提高充电安全性,缓解车主的里程焦虑,还可以帮助我们进一步了解电网用电负荷,促进其削峰填谷、消纳可再生能源,也为电网调频调峰以及辅助服务提供了强有力的技术和场景支撑。”沈建新表示。




责任编辑: 江晓蓓

标签: 百万桩 能源互联 电动汽车 电力市场

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