中國儲能網(wǎng)訊：近期，美國PJM電網(wǎng)運營商發(fā)布的最新年度負荷預測顯示，未來十年內，PJM的年度用電量將攀升至84.5萬GWh，而所有高峰負荷的增長幾乎都將來自Dominion Energy服務區(qū)域的新數(shù)據(jù)中心和PJM域內的電動汽車。
報告顯示，PJM地區(qū)的電動汽車用電量將從2021年的2414GWh飆升至2032 年的近21000GWh，成為該地峰值負荷的主力。其對于該地夏季峰值負荷的貢獻也將從2021年的大約為300MW躍升至2032年的約1840MW。
PJM域內的多個州都設定了部署電動汽車的目標，例如，新澤西州的目標是到2035年底擁有200萬輛電動汽車。美國能源信息署（EIA）預測, 即使在沒有設定電動汽車目標的州，銷售量占比也將在2030年達到汽車銷量的4%，2032年后比例將提高到8%。
隨著電動汽車的發(fā)展，電氣化程度提高的交通網(wǎng)與能源網(wǎng)絡的耦合和互動需求增加，如何實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)的良性互動也成為電力領域關注的焦點。
不久前，美國國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員評估了電動汽車有序充電/管理的潛在價值，認為對電動汽車進行有序充電/管理可以為電網(wǎng)帶來諸多裨益。包括支持可再生能源以更低成本消納；實現(xiàn)需求響應減小電網(wǎng)負擔，提高穩(wěn)定性；甚至可以降低擴容改造調峰電站的需求。
報告涉及電力系統(tǒng)的各種價值鏈、可實施成本以及包括了公共事業(yè)部門、電動汽車車主、充電站運營商和納稅人等不同利益相關者的觀點，發(fā)現(xiàn)通過有序充電，統(tǒng)一調配優(yōu)化電動汽車的行為，將有助于實現(xiàn)多方共贏。
電動汽車有序充電/管理最簡單的形式是分時定價，即在非高峰期時段為電動汽車提供較低的電價。更復雜的形式是根據(jù)用戶的出行需求和電網(wǎng)狀況進行調控式充電。在最復雜的系統(tǒng)里，電動汽車可以作為臨時電力供應商，將多余的電力以共享的方式返回給電網(wǎng)，即Vehicle to Grid (V2G) 技術。研究人員表示：“一些研究表明，電動汽車有序充電每年可以為每輛電動汽車提供數(shù)千美元的價值?！?
電動汽車有序充電能提高電力系統(tǒng)的效率，這將降低所有用戶而不僅是電動汽車車主的電價水平。例如，電網(wǎng)通過給接入電網(wǎng)的車輛發(fā)送延遲充電的命令，降低高峰時段的電網(wǎng)負荷，同時更好地利用可再生能源。由于車主的充電行為受控，為電網(wǎng)的負荷調節(jié)做出了貢獻。不過，實現(xiàn)這一目標，還需要對電力系統(tǒng)進行升級以應對更大規(guī)模的電動汽車充電。
研究人員表示，在高比例可再生能源系統(tǒng)中，有序充電有很高的潛在利用價值，不僅能為系統(tǒng)提供靈活性，匹配電力供應和需求，且與部署其他靈活性電源相比成本更低。
不過，當前有序充電的發(fā)展仍面臨一些阻礙。NREL的分析師兼該研究首席研究員Matteo Muratori在一份聲明中表示：“有序充電對電網(wǎng)而言是一項巨大的資源，但需要在不同的商業(yè)化解決方案之間有所權衡。”他補充說：“一些解決方案提供了更廣泛的電網(wǎng)服務，但需要更加復雜的通信和控制技術，以及對用戶有所要求，這些都需要付出成本?！?
從成本角度看，由于部署充電樁將改變電網(wǎng)可獲得的收益，如果電動汽車有序充電僅基于最大限度地降低車主的成本，而不考慮電網(wǎng)收益，那么可能會對電力系統(tǒng)成本和運行產生負面影響。此外，該項研究強調，由于有限的市場實施規(guī)模，有序充電/管理的啟用和實施成本仍然高度不確定。
配電系統(tǒng)中有序充電/管理的優(yōu)勢則更難確定。Muratori表示，配電系統(tǒng)中的問題因地點和系統(tǒng)而異，很難一概而論?？傮w而言，有序充電/管理可以明顯降低系統(tǒng)的高峰負荷和電網(wǎng)阻塞，但需要與公用事業(yè)公司合作，進行更多的建模和分析。
考慮到電力系統(tǒng)的整個價值鏈范圍、啟用成本以及各利益相關者的訴求，研究人員認為目前仍缺乏完整的效益-成本評估方案，還有許多問題有待解決。因此，研究人員建議，隨著電動汽車市場規(guī)模的擴大，應構建更多的數(shù)據(jù)建模和分析，以更好地評估充電需求、客戶參與度，以及各種類型電動汽車應用的約束條件。
參考資料
https://www.utilitydive.com/news/data-centers-evs-drive-pjm-load-growth-forecast-capacity-market/616584/
https://www.publicpower.org/periodical/article/nrel-report-assesses-value-managed-ev-charging-strategies
