盧宇芳《光儲充放智慧能源V2X新生態(tài)》

 

    “雙碳”背景下，我國新型電力系統(tǒng)升級和轉(zhuǎn)型很快，風(fēng)光發(fā)電具有波動性、間歇性的情況下，需要保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，我國新能源汽車保有量增長迅速，保守估計(jì)，到2030年保有量會有1個億，到2040年會有3個億。如果這些車都是無序充電的話，對電網(wǎng)的沖擊是非常大的。但是，如果我們利用車輛停放時間將其作為車載儲能，2040年這一部分的容量將超過200億度電，相當(dāng)于現(xiàn)在中國社會每天的用電量。同時對于電網(wǎng)的支撐功率可以達(dá)到30億千瓦，（因此）把車當(dāng)成移動儲能，對電網(wǎng)穩(wěn)定性支撐具有非常大的潛力。

那我們看一下這里的市場有多大？2022年下半年，很多省份峰谷價差到了1塊錢，今年夏季用電高峰時期，一些城市如廣州、深圳等的價差更大。同時政策驅(qū)動也在加速：：6月2日，國務(wù)院常務(wù)會議首次提出 構(gòu)建“車能路云”融合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)；5月17日國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)文鼓勵開展電動汽車與電網(wǎng)雙向互動（V2G）、光儲充協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)研究；4月14日，深圳市發(fā)改委就提出明確的補(bǔ)貼政策征求意見稿，支持車網(wǎng)互動和虛擬電廠相關(guān)的技術(shù)研發(fā)以及典型的示范項(xiàng)目。國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等都發(fā)出明確的信號支持V2G。廣汽埃安、蔚來、比亞迪、長城、特斯拉等一系列車企都在積極研發(fā)和推廣V2G的技術(shù)。
 

    那么，車網(wǎng)互動能應(yīng)用在哪些場景？電動汽車一般容量為60~100度電，400/800V的電壓平臺，應(yīng)用場景非常廣泛。比如V2V、V2B、V2H、V2mG（直流和交流微網(wǎng)）等。電動汽車面向的電網(wǎng)接口主要是城市低壓配電網(wǎng)和中壓配電網(wǎng)，比如通過居民、樓宇、工業(yè)園區(qū)等等。

    我們再看一下國內(nèi)外的車網(wǎng)互動發(fā)展技術(shù)，相對于歐美一些出臺V2G政策比較早的國家，我國的發(fā)展相對還是滯后一點(diǎn)。但近年來中國車網(wǎng)互動的趕超速度很快，2023年車網(wǎng)互動示范、規(guī)?；瘧?yīng)用、以及政策支持等都明顯多了起來。

    綜上我們認(rèn)為，隨著新能源汽車以及新能源基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)到2025年我國車網(wǎng)互動市場規(guī)?？蛇_(dá)上千億，到2030年可達(dá)上萬億。
 

    第二，給大家介紹下我們公司的業(yè)務(wù)。

    我們的業(yè)務(wù)場景建立在自己的BEC-link技術(shù)平臺上嗎，即：電池Battery、電力電子Electronics以及Cloud云原生?；贐EC-link平臺，我們聚焦核心的解決方案能力：以自研的零C云的平臺為PaaS底座，把光伏發(fā)電、儲能、電動汽車充電、車網(wǎng)互動、能量管理調(diào)度合在一起。聚焦中低壓配網(wǎng)側(cè)、工業(yè)園區(qū)、商業(yè)園區(qū)、家庭、充電場站等場景的應(yīng)用。

    我們的技術(shù)架構(gòu)是“云管邊端”。云是運(yùn)營平臺，通過我們的零C云充和第三方運(yùn)營平臺，做好業(yè)主的運(yùn)營以及用戶的充放電的業(yè)務(wù)管理。現(xiàn)在很多企業(yè)在推V2G，但V2G服務(wù)的結(jié)算還是存在很多的不完善，我們的平臺可以做好V2G的結(jié)算，為用戶打通V2G的經(jīng)濟(jì)鏈路。要實(shí)現(xiàn)車從只充電變成可充可放，平臺就要發(fā)揮巨大的管理和調(diào)控作用。因此我們也建立了自己的EMS管理平臺，且可以實(shí)現(xiàn)和其他EMS平臺互聯(lián)互通。在邊緣層，我們有系統(tǒng)的微網(wǎng)控制器和邊緣控制器，也會根據(jù)客戶需求配一些公有/私有的服務(wù)器。最后到終端，我們可以通過V2G設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與電動汽車充放電的精準(zhǔn)控制。

    在系統(tǒng)架構(gòu)上，我們主要采用直流微網(wǎng)和交流微網(wǎng)兩種。直流微網(wǎng)在直流側(cè)負(fù)荷較大的場景應(yīng)用較多，光伏發(fā)電或儲能的直流電，不需要經(jīng)過DC/AC或AC/DC的轉(zhuǎn)化，可以直接供給直流負(fù)荷，能量效率也比較高。交流微網(wǎng)目前的應(yīng)用場景更普遍，兼容性更好。

產(chǎn)品架構(gòu)上，我們提供“云邊端”的全系列產(chǎn)品。“云”包括零C云智慧能源頭平臺（本地微網(wǎng)的能量管理調(diào)控+向上和虛擬電廠的接入），零C云充小程序；“邊”主要為云控EMS控制器（本地部署和云端部署可選）；“端”產(chǎn)品包括全功率系列的V2G的樁，從7千瓦到360千瓦，相關(guān)的電源模塊我們也有開發(fā)。

V2G的商業(yè)模式是比較復(fù)雜，軟件和硬件都要發(fā)揮其核心價值，相比于硬件，我們認(rèn)為軟件的平臺管理和策略算法更重要。而我們將這些優(yōu)勢集中到了零C云平臺：首先平臺具有快速接入、優(yōu)化調(diào)度以及聚合海量分布式資源的能力，讓電動汽車、分布式儲能、甚至空調(diào)等可調(diào)資源參與到削峰填谷、需求響應(yīng)以及其他的輔助服務(wù)等電力交易市場。、
 

其次，平臺里集成了電池模型與管理算法。現(xiàn)在有些車企還不愿意給自己的車開放V2G功能，一些用戶不愿意拿自己的車參與車網(wǎng)互動，主要就是擔(dān)心車參與放電會影響電池的安全與壽命。我們公司依托于清華大學(xué)歐陽明高院士團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)車輛學(xué)院電池安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了多年的科研探索，有深厚的研究基礎(chǔ)。因此在多種車網(wǎng)互動工況下，我們可以準(zhǔn)確地估計(jì)電池的狀態(tài)、壽命等。在某些特定的V2G工況，如特定溫度、充放電區(qū)間，充放電功率，我們給電池施加加一些雙向脈沖脈沖，其實(shí)可以延緩電池的衰減。因此，用戶使用我們的平臺，就可以使用我們優(yōu)化后的車網(wǎng)互動最優(yōu)工況參與放電，不用擔(dān)心壽命與安全問題，同時可以賺取最大的收益。

    另外，我們可以針對不同車的壽命和容量的狀況，對車輛進(jìn)行反聚合調(diào)度的分解。一個場站的幾十臺車，往往車型不同，車主使用車的習(xí)慣不同，車的年齡也不一樣，電量也不一樣，怎么才能以合適的方法調(diào)動每臺車，讓它發(fā)揮自己最好的車網(wǎng)互動的價值，同時又能讓車主賺到更多錢，這里面有很多核心算法的Know-How。
 

在廣東佛山的光伏工廠，我們把自己的零C云平臺以及V2G智星堆，做成光伏、儲能等微網(wǎng)群協(xié)同控制與去中心式交易示范。在浙江義烏的園區(qū)示范站，我們配置了290千瓦的光伏，200度電的儲能，和22個V2G終端。我們放了V2G樁，就可以用車代替一部分固定式儲能，顯著降低整個場站的初始投資成本，同時計(jì)算的收益率也有比較明顯的改善。在深圳、天津等充電場站的場景，我們采用光儲充放的集成方案，也是用一部分的電動車的儲能代替固定式的儲能。采用這種方案，收益方式不僅是園區(qū)賺取一定的收益，車主也會賺取V2G的服務(wù)收益。

此外，我們也在積極探索一些其他的規(guī)?；嚲W(wǎng)互動場景，比如二手車4S店的交易賣場、車隊(duì)、新能源車租賃中心等，這種場景下很多車大部分時間都是停在賣場的。我們用閑置的電動汽車的電池資源做聚合能量管理和車網(wǎng)互動，讓汽車資產(chǎn)的持有者有很好的收益。運(yùn)行證明，這種場景的應(yīng)用效果非常好，我們希望和更多4S店、集中式車隊(duì)等建立更深入和規(guī)模化的合作。

最后，簡單介紹下我們公司。

    公司孵化于清華大學(xué)歐陽明高院士團(tuán)隊(duì)，致力于車網(wǎng)互動V2G全場景解決方案。通過我們的BEC-link技術(shù)平臺，提供零C云平臺、云控EMS控制器、V2G全系列產(chǎn)品和雙向電源模塊，現(xiàn)在的合作伙伴主要是一些電網(wǎng)公司、新能源車廠、新能源集團(tuán)企業(yè)等等。

    我們從10多年前開始就深入研究電動汽車動力電池的機(jī)理、模型、控制算法，以及去中心式光儲充放微電網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略。歐陽明高院士是公司的首席科學(xué)家，也是我本人的導(dǎo)師。秦宇迪博士是創(chuàng)始人，包括我在內(nèi)的另外三位聯(lián)創(chuàng)都在清華大學(xué)讀博士，負(fù)責(zé)的也都是電池算法、電力電子和微電網(wǎng)系統(tǒng)管理方面的，研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，都還是比較充足。車網(wǎng)互動相關(guān)的無論是硬件算法、還是軟件平臺方面，我們都是有比較深的技術(shù)成果的積累。