由中國充電樁網(wǎng)組織的“2020中國國際充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”(金磚充電論壇)于11月2日在深圳會展中心盛大召開。本次論壇以“新基建、新發(fā)展、新趨勢”為主題,推動企業(yè)交流發(fā)展。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化中心主任--劉永東在本次中國國際充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會做了《電動汽車充放電與電網(wǎng)互動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線思考》的主題演講,以下為會議未刪減實錄:
大家好,我是劉永東,感謝中國充電樁網(wǎng)的邀請,因為自己本人要參加學(xué)校的學(xué)習(xí),無法到現(xiàn)場參加此次深圳充電樁展及充電論壇,祝賀大會取得圓滿成功。在此通過線上直播的方式跟大家交流,我演講的題目是《電動汽車充放電與電網(wǎng)互動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考》。包括三方面內(nèi)容:電動及充放電與電網(wǎng)互動的目標(biāo)及利益相關(guān)方,電動汽車充放電與電網(wǎng)互動技術(shù)發(fā)展趨勢及發(fā)揮的作用,電動汽車充放電與電網(wǎng)互動存在的問題和下一步的思考。
作為今后發(fā)展前景美好的一個應(yīng)用場景,我們要實現(xiàn)三個目標(biāo),第一要多贏,第二要綠色發(fā)展,第三要安全可靠。多贏是指我們在整個參與電動汽車充放電與電網(wǎng)互動的各個相關(guān)方都要多贏,不然我們這個產(chǎn)業(yè)很難能夠持續(xù)發(fā)展。我們希望我們的能源來源方式實現(xiàn)綠色、可靠,電動汽車要充電要放電,大家不然會擔(dān)心我們的電池能否實現(xiàn),能否支撐,所以安全可靠也是我們非常重要的一環(huán)。我們分析一下現(xiàn)在電動汽車充放電與電網(wǎng)互動各個利益相關(guān)方,首先是車企,第二是充電運營商,關(guān)鍵是車主,在這個過程中還需要有電網(wǎng),其實政府在電動汽車充放電與電網(wǎng)互動中扮演了非常重要的角色,它的政策、它的計量、它的監(jiān)管同樣對電動汽車充放電與電網(wǎng)互動扮演著非常重要的作用。
這張圖是我們前段時間經(jīng)過行業(yè)各方討論形成的,包含的內(nèi)容比較多,第一部分是發(fā)展路徑,我們認為電動汽車與電網(wǎng)互動作為大的環(huán)節(jié)分為三個,第一是單向可控充電,第二局域的充電+放電,我們最終目標(biāo)是希望實現(xiàn)廣域的充放電,在這個過程中它的應(yīng)用場景可以包括有序充電、需求響應(yīng)、微電網(wǎng)、備用電源等等,發(fā)揮作用在我們的單向可控充電,局域的充放電和廣域的充放電扮演的作用不盡相同,它可以實現(xiàn)削鋒、填谷,增加網(wǎng)絡(luò)供電可靠性,還可以作為一種分布式儲能在我們的發(fā)電、電網(wǎng)和用戶中實現(xiàn),在這個過程中對電力系統(tǒng)的作用,對運營商的作用、對車企的作用甚至對用戶的作用不盡相同,這也是我們剛才談的第一點,我們的電動汽車與電網(wǎng)的互動一定要實現(xiàn)雙贏,甚至是多贏。在這個過程中,只有大家共同努力,才能實現(xiàn)我們電動汽車的充電和放電的管理。
這張圖是2018年當(dāng)時我們在河南召開會議的時候開展的電力充電示范項目,紅色的線是四十輛車無序充電的充電體系,紫色是四十輛車有序無序混合充電,我們理想看到的是藍色的線,四十輛車實現(xiàn)了有序充電,在這個過程中就能保證同樣的容量滿足更多車的充電需求。第二是電力需求響應(yīng),在電力的有效供給方面,也扮演著非常重要的作用,我們充電過程的控制希望是在谷電時候充,在峰谷的時候少充。這張圖取自于青島某園區(qū)開展的微網(wǎng)情況下的充電和放電,它通過直流路線在微網(wǎng)中出現(xiàn)了分布式的發(fā)電,實現(xiàn)了電動汽車充電+放電+儲能形成這樣一個整體,這種情況下我們的電動汽車的充電放電就在一個微型電網(wǎng)下實現(xiàn)了平衡。這張圖也是效果圖,從效果來看,應(yīng)該說還是非常不錯的,據(jù)所知,現(xiàn)在不少的園區(qū)也都在開展微網(wǎng)情況下的充放電,我們的員工可能會在家里低谷充電,到了辦公場所利用峰谷向公司放電,這種情況下我們的車主還能得到一定經(jīng)濟效率。廣域情況下我們通過虛擬電廠技術(shù)實現(xiàn)分布式發(fā)電+分布式儲能,今年上半年專門到國家電網(wǎng)公司進行了調(diào)研,他們實現(xiàn)了在華北地區(qū)虛擬電廠實現(xiàn),構(gòu)建了虛擬電廠的負荷平臺,把我們分布式的發(fā)電+分布式的儲能+可通帶(音)負荷一起形成了這樣一個體系。
當(dāng)我們的電力突破了電力的一種方式以后,我們就談到了能源互聯(lián),用戶可以用電,它可以用氣甚至可以有更多的資源來形成,站在用戶的角度上對能源的綜合管理這種形態(tài)我們叫做能源互聯(lián),從這個角度上電動汽車的充電放電就變成一個非常重要的細節(jié)和環(huán)節(jié)。這張圖是非常有意思的話題,我們通過分散式的充放電資源+虛擬電廠+聚合商+電力市場交易,形成了我們理想化的終極的電動汽車的充放電的商業(yè)形態(tài)。在這個過程中,我們認真分析了我們到底存在哪些問題。我們的電池目前為止更多是用充電+放電+動力電池,它的專門的放電不是特別的應(yīng)用場景多,這種情況下,這種充放電會對電池壽命產(chǎn)生影響,它的性能怎么樣,這也是需要得到進一步評估,我們電動汽車和充電樁的通信協(xié)議,我們的GB/T27930現(xiàn)在還不足以支撐這樣一個應(yīng)用場景出現(xiàn),對充電設(shè)施來講面臨的問題也是很多,需要得到解決,第一個就是技術(shù)路線的問題,因為我們知道,要想實現(xiàn)有序充電,要想實現(xiàn)電動汽車的充電響應(yīng)需要兩個數(shù)據(jù),一個是車的數(shù)據(jù),一個是電網(wǎng)的數(shù)據(jù),我們從過程控制,能量控制講,我們與運營商聚合商分散控制好,還是通過電網(wǎng)層的數(shù)據(jù)控制好,這也是我們目前在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定中需要解決的問題,因為要不要實現(xiàn)有序充電必須要把相關(guān)數(shù)據(jù)全部打通,另外非常重要的是關(guān)于慢充的通訊協(xié)議問題,因為我們要經(jīng)過長期分析,在不同的停放場景下,在居住區(qū)、辦公區(qū)停放時間比較長的情況下,比較容易實現(xiàn)V2G的需求,現(xiàn)在交流充電還沒有V2G,如果解決通訊協(xié)議的問題現(xiàn)在也是一個非常迫切的話題,我們最近也提出來慢充直流化的技術(shù)路線,當(dāng)然我們的無限充電技術(shù)可以使電動汽車和電網(wǎng)的天然連接,我們的無線充電技術(shù)也是非常好的能實現(xiàn)V2G的方式,我們的電表是雙向計量。運營商的的很多問題還需要得到解決,首先是身份認證的問題,車是誰的,賬戶是誰的,能不能進行充電+放電,這里面涉及到身份認證的問題,需要建立一個行業(yè)統(tǒng)一的身份認證體系,這套技術(shù)路線還在探索中,我們可以用區(qū)塊鏈技術(shù)來實現(xiàn),當(dāng)然我們現(xiàn)在也正在探索用公共密鑰管理體系來實現(xiàn),電動汽車的充放電屬于分散的資源,這時候信息的采集和市場交易的發(fā)布機制就變成了聚合商非常重要的環(huán)節(jié)。互聯(lián)互通的方式和商業(yè)模式現(xiàn)在還沒有完全嘗試進駐,信息安全在話題中就變得尤為重要,因為交易過程中一直在傳遞不止是我們車主的信息,甚至還有錢的信息,這里面信息安全就變得非常重要,我們配電網(wǎng)還不足以支撐整個電動汽車和電網(wǎng)互通中實現(xiàn)V2G,我們的繼電保護現(xiàn)在還沒有真正的考慮,過去的配電網(wǎng)是單向操作,也就從發(fā)電、輸電、變電、配電這個環(huán)節(jié)加上用電網(wǎng),現(xiàn)在我們分布式充放電輸電以后發(fā)現(xiàn),從最底端有了電,這種管理方式對于我們現(xiàn)在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)的技術(shù)也好、管理也好帶來了極大的挑戰(zhàn),另外配電數(shù)據(jù)的資源公開也是需要我們實現(xiàn)V2G非常重要的考慮因素。現(xiàn)在我們電網(wǎng)數(shù)據(jù)作為電力行業(yè)來講一個內(nèi)部數(shù)據(jù),但是要實現(xiàn)V2G這個電網(wǎng)負荷的數(shù)據(jù)需要進行適當(dāng)化公開,這些數(shù)據(jù)如何以公開公平的方式讓各個參與方獲得,這涉及到技術(shù)路線和行業(yè)公平公開的話題。
我們要想實現(xiàn)所有的應(yīng)用場景,必須要有價格的傳遞,價格的輸出,在這個過程中間,電力市場交易就變得尤為重要,現(xiàn)在中國電力市場的交易正在大力發(fā)展,我們已經(jīng)形成了包括像各大區(qū)域在內(nèi)的電力交易中心,包括中長期市場、現(xiàn)貨能量市場、輔助服務(wù)市場,今年上半年我們專門和北京電力交易中心調(diào)研,了解現(xiàn)在分散式的資源如何能夠參與電力市場交易,在這個過程中涉及的話題比較多,比如交易主體,我們電動汽車充放電是一種分散的資源,我們這種運營商能否以市場主體的方式參與交易,我們的交易方式目前有幾種,聚合方式、虛擬電廠方式、分布使用交易方式能不能實現(xiàn),應(yīng)該說我們分散式的充放電資源它的特點由于它的負荷的不可控的因素,所以說這種分散式的資源參與電力市場交易還存在風(fēng)險過大的問題,在這個過程中我們還要考慮另外因素,電動汽車充放電資源和其他的包括我們的風(fēng)電、水電、電化學(xué)及其他儲能電站之間的競爭關(guān)系。
因為是分散式的資源,好象也會跟政策不太一致,所以在這個過程中也是一個非常重要的話題,現(xiàn)在我們整個行業(yè)也正在嘗試開展綠證,今后的碳市場我們認為都是電力市場一個非常重要的品種,特別是綠證+碳市場我覺得和電動汽車分散式的資源密切相關(guān),我們希望新能源車充新能源的電,新能源的電如何能夠?qū)崿F(xiàn)減排的目標(biāo),綠證和碳市場實際上和我們的電動汽車參與電力市場交易可以有機的結(jié)合起來。
政策是非常重要的一個話題,我們前面已經(jīng)談到了各部分的資源,特別是電力市場交易部分,迫切需要政策給予的大力支持,而用戶的參與感也是非常重要的考慮因素,V2G用戶的參與還比較少,到底行還是不行,大家會不會有很多用戶的擔(dān)心,我們的電池壽命而影響了,這也是需要我們行業(yè)開展調(diào)研,非常可喜的看到,今年上半年上海、北京、廣州開展了一些電力需求響應(yīng)的試點工作,從試點來看應(yīng)該說我們的用戶積極參與度程度還是比較高的,他們非常愿意以V2G的方式參與電力市場交易,充電需要花錢,但我們參與電力交易的時候還能獲得一部分收益,這種參與感對推動V2G的發(fā)展具有非常重要的作用。
聚合商的方式也是非常重要的話題,一定會出現(xiàn)聚合商方式參與電力市場交易,聚合商是什么形態(tài)?它可以是分布式發(fā)電資源,也可以是發(fā)電+充放電+儲能+可控負荷的形態(tài),我們經(jīng)過分析認為今后的聚合商不會簡單的手上只有分散式電動汽車的資源,因為這種資源對負荷的控制,對符合的預(yù)測難度比較大,它手上一定要加上儲能甚至一些可控的負荷,這種情況下它參與電力市場的成功率比較高,這種情況下會實現(xiàn)電動汽車V2G技術(shù)的保障,在渠道當(dāng)中我們就會發(fā)現(xiàn)需要電動汽車充放電服務(wù)商,需要有電力交易中心、還有電力調(diào)度控制中心也會參與,利用我們的V2G假如要參與電力市場的電力的調(diào)度,那么它負荷的控制一定會和我們電力交易中心發(fā)生密切的關(guān)系,這種形態(tài)下對聚合商的要求就會比較高,它要參與電力調(diào)度的話,聚合商與電力調(diào)度控制中心之間的通訊及控制會變得非常重要。所以從小結(jié)來看,我們發(fā)現(xiàn)電動汽車充放電與電網(wǎng)的互動需要一個量的積累,需要一個比較大的空間,現(xiàn)階段我們量還是比較少,但在這個過程中我們可以逐步的發(fā)展,比如現(xiàn)在就可以實現(xiàn)有序充電,現(xiàn)在就可以實現(xiàn)一定程度上的V2G,包括微網(wǎng)情況下的V2G,在過程中設(shè)計的環(huán)節(jié)比較多,我們需要一個頂層的體系設(shè)計系統(tǒng)解決問題,單靠解決一個車的問題、樁的問題無法滿足實現(xiàn)真正V2G全面發(fā)展,所以在這個過程中需要我們的協(xié)調(diào),而在這個過程中實現(xiàn)共贏,實現(xiàn)我們可操作的商業(yè)模式是尤為重要的,我們認為只要有合適的商業(yè)模式,產(chǎn)業(yè)鏈就會興起,在商業(yè)過程中非常核心的一點就是電力市場的建設(shè),因為所有的商業(yè)模式所有的商業(yè)形態(tài)最終通過市場得到體現(xiàn),在過程中我們希望實現(xiàn)一個開放、共享的形態(tài),包括我們的車企,包括運營商甚至包括其他的非電網(wǎng)企業(yè),都能共同參與,這個時候才能實現(xiàn)我們V2G共享的發(fā)展。在這個過程中,標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的體系,它需要一個各個環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)來系統(tǒng)解決、系統(tǒng)支撐,在這個過程中我們需要充電的標(biāo)準(zhǔn)跟車的標(biāo)準(zhǔn),充電的標(biāo)準(zhǔn)跟電力相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進行融合才能真正實現(xiàn)。
下面是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的簡要情況,標(biāo)準(zhǔn)發(fā)揮著電動汽車和充電設(shè)施架構(gòu)的作用,保證了充電設(shè)施產(chǎn)品的質(zhì)量和性能要求,同時也能夠促進充電設(shè)施大規(guī)模的建設(shè)與推廣。2010年成立了電動汽車充電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會,負責(zé)充電設(shè)施的體系建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)制定以及儲能裝置在電動汽車的應(yīng)用等專業(yè)情況。這張圖是我們做了一個規(guī)劃圖,包括我們的電能補給、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)和運行,包括傳導(dǎo)充電、無線充電也包括電池更換三種技術(shù)路線,到目前為止我們總共規(guī)劃了152項標(biāo)準(zhǔn),其中規(guī)劃國家標(biāo)準(zhǔn)58項,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)56項,截止到目前為止,標(biāo)準(zhǔn)體系中已經(jīng)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)65項,我們正在開展的標(biāo)準(zhǔn)64項,在V2G過程中涉及到相關(guān)幾個標(biāo)準(zhǔn),第一個是已經(jīng)發(fā)布的電動汽車充電與間歇式電源協(xié)同調(diào)度技術(shù)導(dǎo)則,我們現(xiàn)在正在制定兩個標(biāo)準(zhǔn),一個是電動汽車充電設(shè)施與電網(wǎng)互動用例,第二是有序充電,在用例中我們主要是想做一個規(guī)劃的安排,包括我們的各種形態(tài),包括我們的各種技術(shù)路線,包括以利益相關(guān)方,希望在這個標(biāo)準(zhǔn)里面把電動汽車充電設(shè)施與電網(wǎng)互動的總體架構(gòu)進行約定,第二是應(yīng)用場景的有序充電,我們認為有序充電現(xiàn)在是一種可行的方式,我們希望率先在標(biāo)準(zhǔn)對有序充電進行規(guī)范,同時通訊協(xié)議方面我們目前正在修訂GB/T2793,我們希望增加大功率充電,小功率充電,放電,信息安全等相關(guān)內(nèi)容,在2793里得到體現(xiàn)。
身份認證也是非常重要的話題,我們正在制定電動汽車充電服務(wù)身份認證技術(shù)體系,希望建立行業(yè)的統(tǒng)一、規(guī)范身份認真的技術(shù)體系,為V2G的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在這里面也涉及到能源區(qū)塊鏈相關(guān)的技術(shù),我們也會和相關(guān)的區(qū)塊鏈調(diào)配一起來開展。我簡單梳理一下在電動汽車充放電與電網(wǎng)互動中涉及到需求響應(yīng),我們有全國電力需求管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會,比如我們有全國分布式電源并網(wǎng)及微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會,我們也需要和能源行業(yè)配電系統(tǒng)標(biāo)委會進行合作,電力市場交易是非常重要的話題,我們也需要和能源行業(yè)電力市場交易標(biāo)委會合作,能源互聯(lián)網(wǎng)是我們的終極發(fā)展目標(biāo),我們也需要和能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)委會合作,從這張表可以看到,電動汽車充放電與電網(wǎng)的互動涉及的環(huán)節(jié)比較多,涉及的領(lǐng)域也比較多,我們需要在行業(yè)過程中來共同推動做好頂層設(shè)計工作,做好分工,為電動汽車充放電與電網(wǎng)互動奠定我們標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)支撐。
謝謝大家!