電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)

1、電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)李武峰中國(guó)電力科學(xué)研究院2021年12月主要內(nèi)容電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)影響電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)結(jié)合一、電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)的影響電動(dòng)汽車開(kāi)展對(duì)電網(wǎng)影響至2021年底，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為億千瓦，我國(guó)民用汽車保有量為7619萬(wàn)輛。假定每輛電動(dòng)汽車充電功率為10千瓦，總功率將到達(dá)億千瓦。我國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷峰谷比日益增大，平均峰谷差率己經(jīng)到達(dá)1:0.4, 電網(wǎng)面臨的調(diào)峰任務(wù)和壓力日趨嚴(yán)峻。電動(dòng)汽車很可能成為未來(lái)電網(wǎng)中數(shù)量最多的一類負(fù)荷，其動(dòng)態(tài)特性將對(duì)電網(wǎng)平安、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行以及輸配電網(wǎng)的建設(shè)提出了新的挑戰(zhàn)。規(guī)?；妱?dòng)汽車充電引發(fā)負(fù)荷增長(zhǎng)需求量大: 引發(fā)新一輪負(fù)荷增長(zhǎng)，大量充電設(shè)施建設(shè)對(duì)電網(wǎng)升

2、級(jí)改造提出更多要求，需要新增裝機(jī)容量，增加電網(wǎng)建設(shè)投資。峰上加峰: 電網(wǎng)峰谷差率不斷加大，規(guī)?；妱?dòng)汽車充電將進(jìn)一步加大電網(wǎng)的峰谷差率，造成發(fā)電本錢(qián)高、電網(wǎng)運(yùn)行效率低。隨機(jī)性強(qiáng): 受多種因素的影響，電動(dòng)汽車充電需求在時(shí)間和空間上具有隨機(jī)性、分散性特點(diǎn)，增加電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理的難度。充電對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷曲線影響 如果充電協(xié)調(diào)不好，將會(huì)出現(xiàn)“峰上加峰，增大電網(wǎng)調(diào)峰難度，加大輸配電網(wǎng)建設(shè)壓力，降低發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)的運(yùn)行效率。未經(jīng)引導(dǎo)集中充電 電網(wǎng)最大負(fù)荷增長(zhǎng)31.83%！二、電動(dòng)汽車和智能電網(wǎng)結(jié)合智能電網(wǎng)的內(nèi)涵范圍：發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度環(huán)節(jié)特征：信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化目標(biāo)：堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效

3、、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)電動(dòng)汽車在智能電網(wǎng)中的作用充電時(shí)可看作為用電負(fù)荷。目前車載充電機(jī)功率一般為3kW左右。未來(lái)可能增長(zhǎng)到10-20kW。停駛時(shí)具備儲(chǔ)電能力。隨著電池技術(shù)的成熟。在特定條件下可向電網(wǎng)送電，可看作為發(fā)電機(jī)或電源。電動(dòng)汽車保有量很大。規(guī)?；妱?dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)而言將是重要可用資源。電動(dòng)汽車充電負(fù)荷具有可調(diào)節(jié)特性停駛時(shí)間長(zhǎng)：大局部私人汽車平均每日停駛時(shí)間不少于20小時(shí)。美國(guó)普通車輛每天駕駛時(shí)間1小時(shí)，其他23小時(shí)都是停駛狀態(tài)。需求較寬松：用戶在下一次使用前充電至必要電量。電動(dòng)商用車：一定的可調(diào)節(jié)性，其充電設(shè)施較為集中，調(diào)整其充電行為較為便利。電動(dòng)乘用車：可調(diào)節(jié)性較強(qiáng)，有充足的時(shí)間及

4、充電功率裕度，在滿足電動(dòng)乘用車行駛需求的前提下，可以合理引導(dǎo)或調(diào)整其充電行為。電動(dòng)汽車充電控制方式時(shí)間控制：電動(dòng)汽車在給定時(shí)刻、通常電費(fèi)或負(fù)荷處于低谷階段開(kāi)始充電。對(duì)負(fù)荷曲線有所改善，但由于控制方式單一、方法簡(jiǎn)單，仍然存在負(fù)荷尖峰。 智能控制：電動(dòng)汽車與電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，充電受電網(wǎng)控制，可在電網(wǎng)允許時(shí)進(jìn)行充電，還可根據(jù)電網(wǎng)的需要為電網(wǎng)提供局部輔助效勞。電價(jià)引導(dǎo)：基于開(kāi)放的電力市場(chǎng)環(huán)境，通過(guò)電價(jià)信號(hào)引導(dǎo)電動(dòng)汽車充電，智能充電裝置可根據(jù)電價(jià)信號(hào)為用戶制定最經(jīng)濟(jì)的充電方案。 電動(dòng)汽車和智能電網(wǎng)的結(jié)合方式交互方式能量交互:作為移動(dòng)式分布儲(chǔ)能單元，與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)雙向能量流動(dòng)(根據(jù)電網(wǎng)或者電動(dòng)汽車的需要) ；

5、信息交互:電動(dòng)汽車、用戶、電網(wǎng)之間建立信息交互 (車輛能量狀態(tài)、電網(wǎng)負(fù)荷狀態(tài)、計(jì)費(fèi)信息等) 。應(yīng)用方向：利用谷電充電、利用可再生能源充電、向電網(wǎng)放電、為電網(wǎng)提供備用容量。應(yīng)用層面：削峰填谷、微網(wǎng)、輔助效勞、促進(jìn)可再生能源接入，參與車輛數(shù)量不同，不同層面需要相應(yīng)的控制策略。電動(dòng)汽車和智能電網(wǎng)互動(dòng)的構(gòu)架效益分析為電動(dòng)汽車用戶提供智能化、個(gè)性化充電效勞，提高用戶使用電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性和便利性。減少電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)的影響，保障電動(dòng)汽車的可靠能源供給。改善電網(wǎng)供電可靠性，優(yōu)化電力設(shè)備利用水平，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。促進(jìn)風(fēng)能、太陽(yáng)能等間歇性可再生能源的開(kāi)發(fā)利用。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和電網(wǎng)的雙贏，推動(dòng)電動(dòng)汽車市場(chǎng)化開(kāi)展。提高綜合節(jié)能減排效益，實(shí)