近年來，我國能源結構不斷加速低碳轉型，并伴隨著電力體制改革深化，可再生能源和新能源汽車產業(yè)也蓬勃發(fā)展?！笆濉币?guī)劃綱要明確提出，分布式能源和新能源汽車將作為戰(zhàn)略性信息產業(yè)發(fā)展。
但不可忽視的是，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和配電側沖擊著傳統(tǒng)電網(wǎng)的結構和運行安全。
如何將電動汽車與其他需求響應資源有機結合，幫助電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷，同時接入更多的可再生能源，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，成為越來越多的研究關注的熱點。
智能充電助力需求側管理
4月21日，在由自然資源保護協(xié)會和世界自然基金會主辦的“電動汽車與電網(wǎng)融合”國際研討會上，國內外專家集思廣益，探討了電動汽車充電站對電網(wǎng)系統(tǒng)的種種影響，提出諸多解決問題的方案。
作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)，大力發(fā)展電動汽車是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟轉型的重要途徑。去年11月份，國家發(fā)展改革委印發(fā)的《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南(2015～2020年)》顯示，到2020年全國電動汽車的保有量要超過500萬輛，建成集中充換電站1.2萬座，分散充電樁480萬個。
然而隨著電動汽車的規(guī)?；瘧茫o電網(wǎng)運行發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。據(jù)記者了解，當大量電動汽車在用電高峰期充電時，現(xiàn)有的電能容量和輸電設施就會顯得不足，使其他用電設備受到影響；而大量充電站的出現(xiàn)，則會額外增加負荷儲備量，這就要增加部分裝機容量和線路傳遞容量，使得電網(wǎng)的基礎投入增加，資源的有效利用率相對降低。
“在需求方面有更靈活、更多的節(jié)能措施，提高能效，然后用分時電價，鼓勵消費者少用電來調整電力需求的高峰期，能夠相應彌補這種需求和供電之間的差距。”面對新挑戰(zhàn)，美國太平洋天然氣與電力公司的大衛(wèi)˙阿爾梅達表示，“將電動汽車充電智能化，是對需求側進行管理非常好的手段?！睘閷ふ腋玫慕鉀Q方案，大衛(wèi)˙阿爾梅達所在的電力公司與寶馬公司合作，對電動汽車的智能充電進行了小范圍實際測驗。
任職寶馬公司多年的郭平芳博士向記者詳細解釋實際操作內容：“比如說，24小時前通知寶馬，在隔日的8點到9點之間，希望可以減少一百千瓦，那么我們就給客戶發(fā)送信息，并根據(jù)愿意參與的客戶數(shù)量，我們來測算大概可以達到多少千瓦的削減。欠缺部分可以從自己的電池電站補足，達成電網(wǎng)要求我們能夠響應的一百千瓦時電量，這樣才算完成需求響應的一個號召?！彪m然目前大規(guī)模實施還面臨著充電機、充電站不支持遠程有序調控功能，缺乏合理的電價機制和商業(yè)模式等問題，但毫無疑問的是，以可控負荷的形式參與電網(wǎng)調控，可以規(guī)避電動汽車大規(guī)模充電對電網(wǎng)造成的負面影響，在一定程度上發(fā)揮著削峰填谷的作用，是一種靈活的需求響應資源。
大衛(wèi)˙阿爾梅達樂觀地表示：“總的來說，是希望能夠在更快的時間內對需求做出響應，并且讓更多的人參與?，F(xiàn)在只有96個寶馬車主，以后我們要把他們變?yōu)橐磺?、一萬，甚至一千萬，這樣需求響應才有意義。”
發(fā)展儲能和電動汽車應用新模式
“我們發(fā)展電動汽車的目的是促進可持續(xù)發(fā)展，帶動可再生能源的發(fā)展?！闭绻椒疾┦克裕妱悠囎鳛榉植际絻δ軉卧?，實施車電互聯(lián)后，利用電動汽車充放電可以實現(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，為電網(wǎng)提供無功支撐等功能。
國際能源署預測認為，未來電力系統(tǒng)與目前的電力系統(tǒng)相比，有兩個特征：一是有滲透于全網(wǎng)的先進電力電子通訊技術;二是分布于電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的儲能設施，電動汽車則是分布在需求側的重要儲能資源。
在國內某儲能公司專攻研發(fā)的孟琳博士在接受記者采訪時表示，充電基礎設施中，儲能系統(tǒng)可以減少充電樁對電網(wǎng)的電力需求，盡量減少充電站給電網(wǎng)帶來的附加建設和改造，促進電動汽車和電網(wǎng)的協(xié)調發(fā)展。“這也是國家現(xiàn)在所大力發(fā)展的。”談及團隊的探索，孟琳自信滿滿。
誠如其所言，今年2月29日，三部委聯(lián)合發(fā)布《關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》，明確發(fā)展儲能和電動汽車應用新模式，其中包括發(fā)展儲能網(wǎng)絡化管理運營模式；發(fā)展車網(wǎng)協(xié)同的智能充放電模式；發(fā)展新能源+電動汽車運行新模式。
其實早在指導意見發(fā)布半年前，青海首座光儲一體化電動汽車充電站就已經(jīng)在海北藏族自治州海晏縣西海鎮(zhèn)建成投運。
作為該示范項目的參與者，孟琳介紹道，該充電站集成了光伏發(fā)電、智能充電樁、儲能電池等多項先進技術，突破了光伏電站無法在夜間為電動汽車充電的瓶頸。
“我們利用儲能系統(tǒng)來進行峰谷平衡，在夜間做一個長時間的儲存，然后在高峰期來提供給充電或者其他的負荷使用，提高充電站的經(jīng)濟性。青海是光照資源比較豐富的區(qū)域，儲能跟光伏發(fā)電結合，能夠平滑光伏發(fā)電的輸出，改善單獨式電源的輸出功率特性。”孟琳解釋道。
另據(jù)青海省科技廳相關負責人表示，該項目將環(huán)青海湖國際電動汽車挑戰(zhàn)賽與新能源汽車的試驗、示范與運營相結合，為在青海打造全國高原新能源汽車檢測與示范基地的戰(zhàn)略構想提供了有力支撐。同時，該項目還可為原子城紀念館及周邊配套設施提供新能源電力，具有良好的經(jīng)濟與社會效益。
作為需求響應資源，對于電力系統(tǒng)來說電動汽車又是一種非常低成本的儲能資源，有助于可再生能源的消納。唯有加強與電網(wǎng)的融合，提高電網(wǎng)接納電動汽車的能力，才能最終實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的雙贏，更好地支撐電動汽車行業(yè)的快速和健康發(fā)展。
