CNESA研究經(jīng)理——李岱昕

近年來大規(guī)模接入的可再生能源和新能源汽車正分別從輸電側(cè)和配電側(cè)沖擊和威脅著傳統(tǒng)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運行安全。作為調(diào)節(jié)發(fā)電側(cè)電力供給與用電側(cè)電力負荷的一種有效手段，需求響應在解決可再生能源和新能源汽車對電網(wǎng)負面影響方面發(fā)揮著重要作用。目前有越來越多的研究正在將三者結(jié)合起來，通過探索整合電動汽車、需求響應和可再生能源的綜合性解決方案，將電動汽車作為靈活的需求響應資源，幫助電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷，同時接入更多的可再生能源。本文將基于NRDC《電動汽車、需求響應、可再生能源協(xié)同推動低碳發(fā)展》項目的研究成果，以電動汽車大規(guī)模接入為前提，研究電動汽車與需求響應和可再生能源的結(jié)合潛力和實施效果。

1、有序充電

有序充電是電動汽車以可控負荷的形式參與電網(wǎng)調(diào)控，是規(guī)避電動汽車大規(guī)模充電對電網(wǎng)造成的負面影響的一種重要手段。電動汽車有序充電控制根據(jù)電網(wǎng)的運行狀態(tài)，一般以經(jīng)濟性最優(yōu)或?qū)﹄娋W(wǎng)的影響最小為目標，綜合考慮電池性能約束與用戶充電需求，協(xié)調(diào)電動汽車充電過程，控制的手段為充電時間和充電功率的大小。

電動汽車的有序充電可以視作一種靈活的需求響應資源，在一定程度上發(fā)揮削峰填谷的作用。通過智能電網(wǎng)和分時電價等手段相結(jié)合的方式，鼓勵電動汽車自主選擇或集中在電價較為低廉的平峰或低谷時段進行充電。充電設(shè)施運營商、車企等可以充當負荷集成商的角色，通過參與需求響應項目，獲得資金補貼，同時幫助車載降低電動汽車全生命周期的成本。

目前大規(guī)模實施有序充電還面臨著充電機、充電站不支持遠程有序調(diào)控功能，通信標準和數(shù)據(jù)的兼容統(tǒng)一、缺乏合理的電價機制和商業(yè)模式等問題。

2、車電互聯(lián)（V2G）

車電互聯(lián)（V2G）是電動汽車作為分布式儲能單元，以充電和放電的形式參與電網(wǎng)的調(diào)控。實施車電互聯(lián)后，利用電動汽車充放電可以實現(xiàn)削峰填谷、電力調(diào)頻、平抑可再生能源電力波動、為電網(wǎng)提供無功支撐等功能。通過比較研究發(fā)現(xiàn)，電動汽車參與旋轉(zhuǎn)備用等輔助服務(wù)時具有較高的經(jīng)濟效益。

車電互聯(lián)雖然在技術(shù)上具備可行性，但是還需要通過建立標準和商業(yè)模式進行規(guī)范和推動，以解決電動汽車、充電基礎(chǔ)設(shè)施不支持電池向電網(wǎng)饋電，電力輔助服務(wù)市場不對外開放，以及對于電池損耗的經(jīng)濟補償?shù)葐栴}。

為了整合電動汽車、需求響應以及可再生能源，公用事業(yè)公司、汽車廠商等開展了大量的試點和實證項目，對技術(shù)、經(jīng)濟性進行評估和驗證。相關(guān)項目如下表所示。目前對于電動汽車、需求響應和可再生能源綜合性解決方案的研究主要集中在合理布局充電設(shè)施，引導電動汽車實現(xiàn)有效充電和智能充電；構(gòu)建靈活的需求側(cè)管理資源，建立需求響應市場，參與輔助服務(wù)市場，提供調(diào)峰能力；大力發(fā)展可再生能源，設(shè)計可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的策略和方案等方面。

表 電動汽車、需求響應與可再生能源綜合性解決方案試點項目

可以預見，隨著未來可再生能源和電動汽車的大規(guī)模接入，在滿足充電需求約束條件下，通過引入中間運營商，對電動汽車的充放電功率、時間進行集中優(yōu)化控制，可以實現(xiàn)平抑風電、太陽能發(fā)電波動，提高可再生能源發(fā)電利用率和電網(wǎng)消納新能源的能力。CNESA將會對電動汽車、需求響應和可再生能源綜合應用的研究進展進行持續(xù)跟蹤。