中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：7月7日，國(guó)家發(fā)展改革委等四部門公開發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)大功率充電設(shè)施科學(xué)規(guī)劃建設(shè)的通知》，進(jìn)一步優(yōu)化完善我國(guó)充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)布局，穩(wěn)步構(gòu)建布局合理、品質(zhì)升級(jí)、技術(shù)先進(jìn)的大功率充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。文件明確提出，到2027年底，力爭(zhēng)全國(guó)范圍內(nèi)大功率充電設(shè)施超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，服務(wù)品質(zhì)和技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)迭代升級(jí)。
這為車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)再添助力，也引發(fā)公眾對(duì)車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的關(guān)注。與常規(guī)直流大功率路線不同，浙江省湖州市大功率交流充放電應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目走了一條獨(dú)特的技術(shù)路徑。未來(lái)，還有哪些技術(shù)需要突破？
從用戶體驗(yàn)角度看，車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)包括智能有序充電和雙向互動(dòng)放電兩大環(huán)節(jié)。目前業(yè)內(nèi)認(rèn)為，智能有序充電技術(shù)相對(duì)成熟，反向放電能力提升仍面臨挑戰(zhàn)。
從整體運(yùn)營(yíng)角度看，V2G技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)有兩個(gè)：一是電池的耐久性，直接決定了技術(shù)的可行性；二是運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的智能化調(diào)控與預(yù)測(cè)能力，是否足夠精確決定平臺(tái)的效益。
如今，車網(wǎng)互動(dòng)的技術(shù)支撐體系已從單點(diǎn)突破轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成，正從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)模化應(yīng)用。在試點(diǎn)項(xiàng)目中，推動(dòng)V2G技術(shù)與商業(yè)模式的協(xié)同創(chuàng)新成為重點(diǎn)任務(wù)。這需要提升從車、樁、平臺(tái)到電網(wǎng)的系統(tǒng)支撐能力，但仍面臨硬件革新、平臺(tái)完善、運(yùn)行安全等多重挑戰(zhàn)。
01
充電樁：解鎖“交流”新功能
作為車網(wǎng)互動(dòng)入口，充電樁的技術(shù)適配性正成為關(guān)鍵瓶頸。當(dāng)下，市面上隨車附贈(zèng)的交流充電樁，功能相對(duì)單一，僅能進(jìn)行基礎(chǔ)充電及定時(shí)充電設(shè)定，缺少通信模塊，難以融入智能管控體系，無(wú)法依用戶需求靈活調(diào)控充電與放電時(shí)機(jī)。
在國(guó)家發(fā)展改革委等部門公布的首批車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目名單中，浙江省湖州市大功率交流充放電應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目走了一條獨(dú)特的技術(shù)路徑。對(duì)于交流樁放電技術(shù)，業(yè)內(nèi)對(duì)其前景看法不一。專家表示，其核心矛盾在于控制權(quán)歸屬：直流樁通過(guò)電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對(duì)電流電壓的快速調(diào)控，而交流樁控制權(quán)在車輛端，需改造車輛電路系統(tǒng)，對(duì)安全性和散熱性能提出嚴(yán)格要求。車企對(duì)成本極為敏感，若將價(jià)值萬(wàn)元的充電模塊集成至售價(jià)十余萬(wàn)元的車輛中，可能顯著影響市場(chǎng)接受度。
國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司安吉縣供電公司大客戶經(jīng)理班班長(zhǎng)俞宙杰告訴《能源評(píng)論》，該項(xiàng)目核心裝置雙向超充電驅(qū)樣機(jī)正由廠家整車調(diào)試，示范場(chǎng)站選址與備案已完成，預(yù)計(jì)9月前開工。據(jù)介紹，交流樁放電技術(shù)借助復(fù)用新能源汽車車載電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器，達(dá)成大功率充放電的交直流轉(zhuǎn)換，取代傳統(tǒng)直流充電樁中占成本大頭的功率模塊，簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)、降低成本；突破傳統(tǒng)充放電模式，實(shí)現(xiàn)交流充放電樁—車載電機(jī)驅(qū)動(dòng)器—?jiǎng)恿﹄姵氐某浞烹娐窂?，解鎖新能源汽車交流大功率充放電新路徑，為車網(wǎng)互動(dòng)提供創(chuàng)新思路?；赩2G規(guī)模化應(yīng)用，該技術(shù)能推動(dòng)充放電車輛及設(shè)施綜合成本下降超50%，實(shí)現(xiàn)全壽命周期成本回收，有望孕育可持續(xù)、可復(fù)制、可推廣的商業(yè)模式。
隨著2024版新國(guó)標(biāo)實(shí)施，交流樁技術(shù)迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)。據(jù)了解，部分車企也在探索開發(fā)交流放電功能。東風(fēng)汽車與南瑞集團(tuán)的合作案例證明，車載逆變器技術(shù)可使交流放電成本降低80%。而湖州項(xiàng)目的超充電驅(qū)方案更進(jìn)一步，通過(guò)動(dòng)力總成復(fù)用實(shí)現(xiàn)150千瓦放電能力，其便攜式設(shè)計(jì)已接近登機(jī)箱尺寸（0.16立方米）。
業(yè)內(nèi)人士提醒，在標(biāo)準(zhǔn)空窗期，部分企業(yè)采用危險(xiǎn)的非標(biāo)方案，直接借用充電協(xié)議觸發(fā)放電指令，跳過(guò)車樁數(shù)據(jù)交互。這種類似“VCD盜版機(jī)”的粗放模式存在嚴(yán)重隱患：車輛無(wú)法精準(zhǔn)識(shí)別放電指令，將導(dǎo)致電池安全邊界失控；電網(wǎng)難以掌握可調(diào)度容量，易引發(fā)電網(wǎng)波動(dòng)。早期一些企業(yè)為技術(shù)驗(yàn)證與小規(guī)模試點(diǎn)采用此方案，或許可以理解。針對(duì)目前部分企業(yè)為推進(jìn)規(guī)?；圏c(diǎn)仍采用此類技術(shù)，專家表示，因缺乏合規(guī)車輛被迫使用非標(biāo)設(shè)備進(jìn)行放電測(cè)試，如同“蒙眼走鋼絲”。
02
平臺(tái)方：精準(zhǔn)預(yù)測(cè)是關(guān)鍵
當(dāng)千萬(wàn)千瓦級(jí)的電動(dòng)汽車集中接入電網(wǎng)，如何將分散的電池資源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可控的虛擬電廠？功率預(yù)測(cè)與運(yùn)營(yíng)優(yōu)化成為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
清華大學(xué)電機(jī)系長(zhǎng)聘副教授胡澤春認(rèn)為，充換電設(shè)施運(yùn)營(yíng)商的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于預(yù)測(cè)能力。無(wú)論是參與需求側(cè)響應(yīng)還是電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，運(yùn)營(yíng)商必須精準(zhǔn)把握自身資源狀況，評(píng)估充換電需求的可調(diào)節(jié)能力，并據(jù)此預(yù)測(cè)調(diào)控范圍。他強(qiáng)調(diào)，未來(lái)運(yùn)營(yíng)商需實(shí)現(xiàn)對(duì)充換電設(shè)施集群靈活性的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的輔助服務(wù)。
國(guó)網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司能源服務(wù)中心總監(jiān)方向亮認(rèn)為：“電動(dòng)汽車的行為隨機(jī)性與電力市場(chǎng)的波動(dòng)性雙重疊加，使精準(zhǔn)預(yù)測(cè)成為運(yùn)營(yíng)生命線?！庇绕湓陔娏ΜF(xiàn)貨市場(chǎng)，電價(jià)每日劇烈波動(dòng)，需提前預(yù)判供需趨勢(shì)制定充放電策略——這要求平臺(tái)至少提前一天引導(dǎo)用戶簽訂放電協(xié)議，或通過(guò)智能算法預(yù)判閑置時(shí)段。
在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，聚合平臺(tái)面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。俞宙杰介紹，電動(dòng)汽車的行為隨機(jī)性導(dǎo)致可調(diào)容量聚合難度大，需要通過(guò)人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)用戶行為。同時(shí)，電力市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)對(duì)投標(biāo)策略提出高要求，而車輛放電功率與電網(wǎng)需求的匹配不確定性可能引發(fā)收益失衡。此外，分散車輛響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度的功率偏差、電池效率波動(dòng)以及用戶對(duì)電池壽命的擔(dān)憂，都給控制精度帶來(lái)挑戰(zhàn)。
借助人工智能等前沿技術(shù)提升預(yù)測(cè)精度成為必然選擇。為此，該項(xiàng)目提出充分利用5G、物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建多級(jí)互動(dòng)架構(gòu)的控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息共享與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，提升響應(yīng)速度與可靠性。未來(lái)，隨著人工智能、5G、區(qū)塊鏈等技術(shù)的深入融合，車網(wǎng)互動(dòng)有望實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的資源配置與更高效的市場(chǎng)交易機(jī)制。
未來(lái)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)應(yīng)注重靈活的調(diào)控能力。方向亮認(rèn)為：“通過(guò)對(duì)車輛充放電數(shù)據(jù)的深度分析，結(jié)合電池健康狀況，為每輛車量身定制放電功率范圍，將成為車網(wǎng)互動(dòng)的核心策略；對(duì)于電池衰減嚴(yán)重的車輛，建議限制甚至?xí)和Ｆ浞烹姽δ?，以延長(zhǎng)車輛使用壽命并提升系統(tǒng)整體效率。”
03
配電網(wǎng)：保障運(yùn)行安全
在能源轉(zhuǎn)型與交通電動(dòng)化加速推進(jìn)的大背景下，電動(dòng)汽車與配電網(wǎng)的互動(dòng)關(guān)系愈發(fā)緊密。如何充分挖掘電動(dòng)汽車的互動(dòng)潛力，強(qiáng)化配電網(wǎng)安全，成為亟待解決的重要課題。
廣汽能源產(chǎn)品技術(shù)部創(chuàng)新業(yè)務(wù)總監(jiān)梁唐杰認(rèn)為，電動(dòng)汽車在配電網(wǎng)中可扮演移動(dòng)儲(chǔ)能單元的角色，與固定儲(chǔ)能設(shè)施協(xié)同工作，可優(yōu)化局部電力資源配置。這不僅拓展了電動(dòng)汽車的應(yīng)用場(chǎng)景，還提升了儲(chǔ)能設(shè)施的利用效率與經(jīng)濟(jì)效益，加速車網(wǎng)互動(dòng)與新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化和市場(chǎng)化發(fā)展。同時(shí)，這種模式能夠增加電動(dòng)汽車使用價(jià)值、降低車輛用戶的用電成本，構(gòu)建一個(gè)互利共贏的能源生態(tài)。
需要注意的是，大規(guī)模集中充電會(huì)推高電網(wǎng)的峰值負(fù)荷，改變傳統(tǒng)的負(fù)荷曲線分布。香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院助理教授唐曉瑩認(rèn)為，雙向大功率的電能流動(dòng)會(huì)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的容量和安全校核帶來(lái)壓力，局部線路和變電設(shè)施可能需要進(jìn)行升級(jí)改造，以應(yīng)對(duì)這種變化。尤其是快充樁的集中部署，會(huì)給區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)較大的負(fù)荷沖擊，可能需要額外建設(shè)線路和升級(jí)變壓器容量。
從技術(shù)層面來(lái)看，電網(wǎng)側(cè)管控技術(shù)需要解決多方面的關(guān)鍵問(wèn)題。胡澤春認(rèn)為，挑戰(zhàn)來(lái)自三個(gè)方面：一是計(jì)算基線功率。電動(dòng)汽車充換電設(shè)施資源連續(xù)參與調(diào)峰服務(wù)或需求響應(yīng)時(shí)，如何確定合理的基線功率曲線成為一個(gè)難題，這需要兼顧電網(wǎng)需求和充換電設(shè)施運(yùn)營(yíng)商的訴求。二是配電網(wǎng)安全。如果配網(wǎng)層面發(fā)生阻塞，需要制定合理的功率調(diào)整和運(yùn)行優(yōu)化策略，保障配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。三是電網(wǎng)調(diào)頻。需要通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)等先進(jìn)方法，協(xié)調(diào)電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、新能源發(fā)電和傳統(tǒng)機(jī)組參與二次調(diào)頻的控制模式與策略，實(shí)現(xiàn)不同類型資源的協(xié)調(diào)與區(qū)分，優(yōu)化功率分配。
方向亮表示，國(guó)網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司儲(chǔ)備了多項(xiàng)技術(shù)，包括調(diào)頻、諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償?shù)?，理論上這些技術(shù)都具備實(shí)施的可行性。然而，市場(chǎng)機(jī)制仍是技術(shù)落地的制約因素?！罢{(diào)頻服務(wù)每度電價(jià)值幾何？電池?fù)p耗如何分?jǐn)?？”方向亮坦言，“這需要像手術(shù)刀般精細(xì)的成本分?jǐn)偰Ｐ?，以滿足復(fù)雜場(chǎng)景下的成本核算需求。
