支撐新能源汽車下鄉(xiāng)，農(nóng)村電網(wǎng)要“強(qiáng)身健體”

 

 

國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、國(guó)家鄉(xiāng)村振興局于7月14日印發(fā)《關(guān)于實(shí)施農(nóng)村電網(wǎng)鞏固提升工程的指導(dǎo)意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》），強(qiáng)調(diào)統(tǒng)籌考慮鄉(xiāng)村級(jí)充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和輸配電網(wǎng)發(fā)展，作好農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃與充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的銜接，加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施配套電網(wǎng)建設(shè)改造和運(yùn)營(yíng)維護(hù)，因地制宜、適度超前、科學(xué)合理規(guī)劃縣域高壓輸電網(wǎng)容載比水平，適當(dāng)提高中壓配電網(wǎng)供電裕度，增強(qiáng)電網(wǎng)支撐保障能力。在東部地區(qū)配合開(kāi)展充電基礎(chǔ)設(shè)施示范縣和示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)創(chuàng)建，構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系，服務(wù)新能源汽車下鄉(xiāng)?！兑庖?jiàn)》為我國(guó)今后農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展指明了方向。

 

與城市電網(wǎng)相比，農(nóng)村電網(wǎng)的承載力比較薄弱，農(nóng)村用電負(fù)荷相對(duì)較低，用電量比較分散。從地區(qū)發(fā)展程度看，東部地區(qū)相對(duì)較強(qiáng)，東北、中西部地區(qū)相對(duì)較弱。目前，我國(guó)縣級(jí)以下地區(qū)的公共充電樁總數(shù)僅占全國(guó)公共充電樁總數(shù)的9.45%，農(nóng)村居民家用交流充電樁數(shù)量也較少。隨著新能源汽車下鄉(xiāng)政策的施行，農(nóng)村電網(wǎng)中電動(dòng)汽車的充電負(fù)荷增加迅猛，并將呈現(xiàn)出不同的負(fù)荷特性?，F(xiàn)有農(nóng)村電網(wǎng)負(fù)荷具有典型的季節(jié)性及日負(fù)荷特點(diǎn)，若不加以引導(dǎo)，無(wú)序充電勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)供需不平衡，農(nóng)村電網(wǎng)的原有用電負(fù)荷和充電負(fù)荷矛盾將會(huì)顯現(xiàn)，進(jìn)而打破農(nóng)村電網(wǎng)既有的平衡格局。這意味著，農(nóng)村電網(wǎng)亟需提升改造，否則將難以適應(yīng)新能源汽車下鄉(xiāng)的需求。

 

 

總體看，經(jīng)過(guò)多年對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)的投入，農(nóng)村電網(wǎng)的承載力逐年提升，我國(guó)現(xiàn)有農(nóng)村電網(wǎng)的承載力基本適應(yīng)目前農(nóng)村地區(qū)的用電負(fù)荷。但是，隨著新能源汽車下鄉(xiāng)政策的推行，農(nóng)村電力負(fù)荷將有較大增長(zhǎng)，電動(dòng)汽車的充電功率將成為農(nóng)村地區(qū)家庭用電中功率最大的負(fù)荷。家庭私人交流慢充電樁的充電功率一般為7千瓦左右，遠(yuǎn)高于冰箱、彩電、空調(diào)的負(fù)荷。公用直流快充電樁的單槍負(fù)荷一般為60千瓦左右。對(duì)此，《意見(jiàn)》提出，到2025年，東部地區(qū)農(nóng)村電網(wǎng)戶均配變?nèi)萘坎坏陀?.5千伏安，中西部和東北地區(qū)不低于2.3千伏安，要求各地結(jié)合實(shí)際，差異化制定本區(qū)域發(fā)展目標(biāo)。

 

實(shí)際上，這一目標(biāo)是最低標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到電動(dòng)汽車在農(nóng)村的滲透率有一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程，充電負(fù)荷也會(huì)有一個(gè)逐漸上升的階段。因此，農(nóng)村電網(wǎng)的鞏固提升也要按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，有序增加投資、開(kāi)展建設(shè)。比如，浙江省2022年農(nóng)村戶均配變?nèi)萘窟_(dá)5.21千伏安，但同樣存在局部地區(qū)配變?nèi)葺d比偏低、電動(dòng)汽車充電樁安裝困難等問(wèn)題，需要增容布點(diǎn)，加強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)擴(kuò)容建設(shè)。要確保電動(dòng)汽車下鄉(xiāng)后車主能夠方便快捷充電，就必須適度超前、科學(xué)合理規(guī)劃縣域高壓輸電網(wǎng)容載比水平，適當(dāng)提高中壓配電網(wǎng)供電裕度，增強(qiáng)電網(wǎng)支撐保障能力。

 

 

大量新能源汽車下鄉(xiāng)，增加了農(nóng)村電網(wǎng)的負(fù)載，如果不加以重視，勢(shì)必引起農(nóng)村電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，主要表現(xiàn)為電壓合格率、供電可靠性下降，電磁諧波的注入造成“污染”等。目前，我國(guó)中西部和東北地區(qū)的農(nóng)村電網(wǎng)還大量存在配電網(wǎng)單線、長(zhǎng)距離送電問(wèn)題，導(dǎo)致電壓偏低和供電可靠性較低等問(wèn)題?！兑庖?jiàn)》提出，到2025年，東部地區(qū)的農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠率和電壓合格率分別不低于99.94%、99.9% ，中西部和東北地區(qū)不低于99.85%、99.2%。

 

要提高電壓合格率和供電可靠率，最根本的措施是進(jìn)一步加大對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的投資。具體措施包括適當(dāng)提高中壓配電網(wǎng)供電裕度，增加農(nóng)村電網(wǎng)中變電、輸電線路容量和每戶居民戶均配變?nèi)萘?，減少農(nóng)村電網(wǎng)中單線、單變數(shù)量，增加配電變壓器的布點(diǎn)，縮短配電線路的供電半徑，增加環(huán)網(wǎng)供電，進(jìn)一步增強(qiáng)電網(wǎng)支撐保障能力。

 

同時(shí)，要確保農(nóng)村電網(wǎng)中電動(dòng)汽車充電設(shè)施均衡接入，采用有序充電控制等手段，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電網(wǎng)各相充電功率，平抑電網(wǎng)中隨機(jī)充電負(fù)荷引發(fā)的三相不平衡等問(wèn)題，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。

 

諧波問(wèn)題，是大量充電樁運(yùn)行后影響電能質(zhì)量的重要因素。電動(dòng)汽車蓄電池充電屬非線性負(fù)荷，充電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諧波。諧波傳至公共電網(wǎng)中，會(huì)引起線路發(fā)熱量增加、變壓器損耗增大；在充電站內(nèi)部，也會(huì)對(duì)其他用電器造成影響，比如導(dǎo)致計(jì)費(fèi)系統(tǒng)不準(zhǔn)確、電子設(shè)備工作不正常等。電動(dòng)汽車充電裝置主要包括直流充電機(jī)和交流充電機(jī)兩種形式。根據(jù)現(xiàn)行的峰谷電價(jià)政策，居民家中自建交流充電樁，利用晚上低谷電充電已經(jīng)成為一種普遍趨勢(shì)。隨著新能源汽車下鄉(xiāng)規(guī)模的擴(kuò)大、交流充電樁的廣泛應(yīng)用，車載充電機(jī)將成為新的諧波源，可能會(huì)影響農(nóng)村電網(wǎng)的電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。目前，對(duì)直流充電站已經(jīng)有比較完善的諧波治理措施，但對(duì)交流車載充電機(jī)諧波治理的研究成果還比較少。當(dāng)前，市面上出售的帶有濾波補(bǔ)償功能的車載單相充電機(jī)比較普遍，但由于車載單相充電機(jī)接入電網(wǎng)是隨機(jī)的，大量此類充電樁接入農(nóng)村電網(wǎng)后，勢(shì)必會(huì)對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的諧波注入更大風(fēng)險(xiǎn)，因此，必須予以高度關(guān)注和重視。電網(wǎng)企業(yè)對(duì)新能源汽車滲透率較高的地區(qū)，要加強(qiáng)電網(wǎng)諧波檢測(cè)和溯源，產(chǎn)生諧波后及時(shí)采取措施，防范諧波“污染”傳至電網(wǎng)造成電能質(zhì)量下降。

 

 

與城市電網(wǎng)相比，我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和服務(wù)方面還有較大差距。農(nóng)村電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和充電設(shè)施的智能化、便捷程度將決定電動(dòng)汽車在農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展程度和農(nóng)村電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。目前，在縣級(jí)以下地區(qū)，農(nóng)村電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀與充電設(shè)施的感知控制、安全可靠通信、車-樁-網(wǎng)信息貫通等還不匹配；車企平臺(tái)、運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)、電網(wǎng)公司信息系統(tǒng)之間，目前基本未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，難以共享交互信息，影響了農(nóng)村電網(wǎng)中充電設(shè)施的有序充電、V2G車網(wǎng)互動(dòng)和充電設(shè)施的維護(hù)檢測(cè)與方便快捷使用。

 

因此，建議加快縣級(jí)以下的電網(wǎng)企業(yè)和農(nóng)村電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快完善農(nóng)村電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)采集、傳輸和自動(dòng)控制裝置；推動(dòng)政府相關(guān)部門完善充電設(shè)施并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，明確通信規(guī)約、信息交互、運(yùn)行控制等要求，建立配電臺(tái)區(qū)側(cè)終端與充電樁之間經(jīng)濟(jì)可行的本地通信通道。按照“一個(gè)終端、一次采集”原則，按需部署具備充電樁控制功能的臺(tái)區(qū)側(cè)采集終端、提升采集頻次，支撐本地有序充電控制及市場(chǎng)交易類業(yè)務(wù)。電網(wǎng)企業(yè)的農(nóng)村供電所要加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為農(nóng)村用戶提供網(wǎng)上數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)，為充電樁的安裝接電、故障處理、費(fèi)用結(jié)算等提供便捷的數(shù)字化服務(wù)。

 

 

農(nóng)村地區(qū)是各類分布式可再生能源的集聚和發(fā)展區(qū)。建議積極推進(jìn)分布式可再生能源與電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)的融合發(fā)展，積極探索綠色充電設(shè)施的技術(shù)和商業(yè)模式。

 

在分布式光伏、風(fēng)電等可再生資源富集地區(qū)，可引導(dǎo)企業(yè)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、村集體辦公服務(wù)區(qū)、旅游景區(qū)、民宿集聚區(qū)、村級(jí)能源站等公共場(chǎng)所建設(shè)光、風(fēng)、儲(chǔ)、充一體化的集中充電場(chǎng)站，提升充電設(shè)施管理企業(yè)的自治管理和主動(dòng)支撐能力；在公路道路服務(wù)區(qū)，可根據(jù)大功率充電設(shè)施接入需求，合理預(yù)留供電裕度，并配置移動(dòng)充電車“即插即用”接口，積極探索“路域光伏匯流升壓+儲(chǔ)能+充電站”建設(shè)模式，統(tǒng)籌滿足日常充電需求和節(jié)假日短時(shí)充電高峰；在農(nóng)村居民中，推動(dòng)采用“戶用光伏+戶用充電樁”接入模式，努力提升綠色充電樁規(guī)模和水平；此外，還可以充分利用農(nóng)村地區(qū)的分布式光伏、分布式風(fēng)電、生物質(zhì)發(fā)電以及小水電等可再生能源，試點(diǎn)開(kāi)展微電站、微儲(chǔ)能、微能網(wǎng)“三微”協(xié)同示范，建設(shè)一批V2G車網(wǎng)互動(dòng)先行示范區(qū)，探索規(guī)模化充電設(shè)施聚合參與電力需求側(cè)響應(yīng)、電力輔助服務(wù)及現(xiàn)貨市場(chǎng)。