1.引言
近年來,新能源汽車的銷量快速增長,相應的充電樁數量也急劇增加,這一現象可能會給電網和變壓器造成負擔,與此同時,新型電力系統下以光伏為主的分布式發電系統占比也在逐漸提高,新能源的不穩定性疊加充電需求的不確定性會給電網帶來嚴峻的挑戰。本文主要介紹基于新型電力系統下的有序充電管理系統的解決方案,這種有序充電方案能夠充分利用新能源,降低電網波動,從而幫助充電樁運營管理單位降低建設和運營成本,還可以提高電網運行穩定性。一、有序充電管理系統建設的必要性截至2024年6月底,?全國新能源汽車保有量達2472萬輛,根據中國充電聯盟數據,截止2024年4月,全國充電基礎設施累計數量為961.3萬臺,這些數據不僅展示了中國新能源汽車市場的蓬勃生機,也預示著電動出行時代正在加速到來。與此同時,截至2024年3月底,全國可再生能源裝機達到15.85億千瓦,約占我國總裝機的52.9%。新能源發電性能受天氣影響波動比較大,新能源汽車充電需求也具有較大的不確定性,兩個Debuff疊加之下的電力系統就太難了。在這種情況下通過系統來預測新能源發電和負荷需求,并通過合理的新能源光、儲調控和充電需求引導控制,不僅可以促進新能源消納,還可以提高電力系統的穩定性,更能降低用戶充電能本。
2.有序充電系統的建設
有序充電系統由預測算法、能量管理策略、有序充電策略和充電樁運營管理系統等構成。預測算法包括光伏發電預測和負荷預測,是利用歷史數據對未來 24 小時至72小時的光伏發電和負荷需求進行預測,主要目的是為能量管理系統和有序充電策略提供未來時間的可用負荷容量和能量管理策略。通過對儲能裝置的充放電調控和引導充電需求,實現負荷的削峰填谷,提高電網運行穩定性,降低充電成本,通過以上算法和軟件構成的一體化充電服務體系來提高運營競爭力。
圖2 有序充電管理系統功能模塊
嘉定是上海汽車產業聚集地,嘉定供電公司與國網電動汽車服務有限公司合作開展智慧充放電示范試點項目,應用有序充電技術,統籌協調電動汽車與電網電力電量平衡,有效地提高電動汽車與電網協調運行的有序性、可靠性、經濟性,實現電動汽車、儲能、分布式電源等新型用能設備的數據感知、采集和控制,統一協調,有序運行。智慧有序充電建設通過對用戶充電行為、用能行為的靈活引導與主動調控,降低配變峰值負荷超過30%,將80%充電量優化調整到了配變負荷低谷時段,使配變接納充電樁能力提高4倍,顯著提升配電網資源利用率,實現削峰填谷。
圖3 有序充電管理解決方案