2023汽车碳中和峰会||李彪:车网互动体系架构与商业实践
由广州市人民政府、广东省工业和信息化厅指导,广州市工业和信息化局、广州汽车集团股份有限公司支持,中国能源汽车传播集团主办,中国汽车报承办,中国能源报协办的“问路碳中和——2023汽车碳中和峰会”在广州白云国际会议中心隆重举行。
在9月19日举行的“高层论坛02:‘双碳’目标引领汽车产业高质量发展”中,南方电网电动汽车服务有限公司总经理李彪发表了题为“车网互动体系架构与商业实践”的演讲。
南方电网电动汽车服务有限公司总经理李彪
以下为演讲实录:
南方电网作为央企,在“双碳”具体的实施路径上,就是要把“双碳”目标不折不扣地落实到新型电力系统的构建中。
我们从2019年到现在,围绕电动汽车产业的发展以及3060目标的达成,做了一些自己的实践,尤其是车网互动体系架构的实际落地中做了一些具体的工作。
个人认为,未来在电动汽车产业发展有几个关键因素:一是打造一个超强的超快充网,提高充电的效率。二是实现车网互动,在能源互联网时代,构建起车网互动的体系架构。这是我们最主要的发力点。
首先我补充一下南网目前对电力系统的一些思考。原来传统的电力系统是源网荷为主,新型电力系统是构建源网荷储。围绕储能,我们专门成立了南网储能公司,这也是一个上市公司,以抽水蓄能为主;针对电动汽车,我们又成立了南方电网电动汽车有限公司。我们将来在储能电网方面发力,一是大力推动抽水蓄能的发展,真正构建超大型储能,二是我们在电化学储能方面要围绕车网互动做V2G以及车载能量管理系统。这样的话,把超大规模的电动汽车、能源互联网、移动储能的终端充分利用起来。刚才各位专家也讲过,这对于“双碳”目标的实现是一个很好的路径。
我们在构建新型电力系统的时候也面临着巨大的挑战,需要挖掘灵活资源与电网交互的能力。在电力系统当中,考虑能源发电的占比增加,我们面临着几个方面的挑战,一是到夏季高峰用电时电力平衡以及电力安全稳定运行比较困难。如何打造一个坚强的电网和网络系统非常重要;针对核心目标的达成,我们要拥有处理评估资源的能力,在实现灵活的调度和利用,而在电力建设系统时,要对交互进行着手和推动。
预计到2025年,我国电动汽车超过2000万辆,可调节的潜力达到7亿千瓦时,车网互动超过200亿。我认为,这个数据还是比较保守。到目前阶段,电动汽车保有量已经达到了1200万辆,大概率会接近2000万辆,到明年的保有量大概率是4000万到5000万辆。这个爆发式的增长、渗透率的提高,给车网互动和V2G应用场景提供了很大的实践土壤。
这里讲一讲深圳市车网互动的实践。深圳是国家在公共领域出行电动化的试点城市,纯电动物流车大规模商业化应用已经开始,2025年电动汽车占比要超过35%,目前已经差不多达到,但是数据比较保守。有一个数据大家可以了解一下,深圳全年用电量是1100亿度电,北京是1600亿度电,上海是1700亿度电。深圳实现了3个多亿的利润量,调度量达到1/10,效果非常明显。
如果大规模把所有的电动汽车,包括2B、2C、2G的全部用起来,达到1/10的调度量,这个贡献非常可观。针对5类电动汽车和6类充电场景,参与互动的电动汽车达到了超过50万辆。深圳到目前为止快接近90万辆电动汽车,这个存量远远超过目前的数量。聚合后的充电峰值,功率大于等于1000兆瓦,功率响应能力达到200兆瓦,响应速度小于3分钟,可参与电力交易品种是6个。
目前我们按照深圳市的规划和布局,要落实在2025年实现60万个充电桩的建设任务。南网电动和南方电网要作为主力军来推动,资金我们是专款专用,全力支持打造超充一张网的深圳最佳实践。
再讲一讲车网互动的系统架构,分为两个部分,一是架构,二是调动。架构方面,我们实现源网平台在电力交易、车网互动、管理方面进行发力。我们针对电力中长期交易,通过广州电力交易中心进行电力信号交易,也就是南网建立的交易中心进行实现。同时,一个最佳实践是广东的积极响应,以及配网系统的互动调节功能。
我们一方面通过自营充电场站进行试点和推介,另一方面通过第三方的充电场站进行大面积接入,尤其是中小民营企业接入平台参与电力信号交易和中长期交易,并在充电网平台进行进一步的结构优化,实现资源管理,指令调控,以及状态感知的最优化。
我们车网互动的典型模式在粤港湾大湾区的第一个V2G就开始实践。V2G充电桩,交流桩进行互动,首先由电力市场的服务平台进行需求的发出,然后通过资源平台,也就是南网电动的平台进行接收并分解,同时通过边云管理终端进行指令的下发和内部调控指令,最后通过场站的边端设备进行车网互动的指令和相关的调节服务。
我们V2G场站已经在深圳多地建设示范场站。典型就是深圳龙华的车网互动充电场站,以及利用居民小区的充电场景来进行车网互动示范站的建设。V2G部分以及有序充电部分,包含5台15千瓦V2G直流桩。作为央企在这个方面布局,确确实实是比较新的。
车网互动充电场站主要是针对写字楼宇,也是分两个部分,2台15千瓦和13台7千瓦交流桩,并配置1台的有序充电管理终端。这里有一个数据,如果后续对汽车下乡进行全面的推动和运行,数据非常惊人。在广东、广西、云南、贵州、海南、深圳5省一市,我们整个涉及的电动汽车和充电桩下乡的乡镇是4726个。到目前为止,我们已经完成了93.31的目标,而且发改委和能源局以及南网总部,要求我们要在10月完成全部的4726个乡镇的覆盖,把所有的终端都进行运营起来。那么基于这个数字,要能够尽早的完成和实现。
我们有序充电的场站位于深圳市龙岗区,最大功率是2.5兆瓦。这个场站已经进行本地的通信组网并支持有序充电,也可以实现充电场的聚合,参与多种类型的电力交易。这个场站非常受车主欢迎,是一个明星站。我们还在广州建设了的黄埔华南新材料园运营站。基于开放式环境,我们模拟了居民小区充电开展有序的工作,推进配定、调容和有序充电,探索更安全更经济的实现电力供需平衡的途径。我们在海南省海口龙华充放一体化的综合发电站配置了17W风电和47W的光伏,以及10兆瓦的储能定制,进一步开展综合能源和充电互动的示范研究。这个工作已经列入国家发改委的试点项目。
我们讲一讲最终的达成。企业讲效益,有场景有规模,关键是要有效益。效益方面我们主要通过参与市场调节,获得资源交易的差价,同时由我们虚拟电厂的交易中心——由深圳市供电局建立和搭建,主要的平台由南网电动进行技术支撑。
整个目前接入超过120兆瓦,总站点数是60座,直流设备超过1325台,交流设备超过1131台,最大功率调节超过7兆瓦。近两年参与响应9次,累计响应40兆瓦,收益是10万。大家看到收益非常少,这是属于试运行阶段。如果说计算到每一个场站,每分钟的收益效果是非常明显。我们最高每度电可以达到3元~4元。很多中小民营企业充电场的业主是非常感兴趣参与聚合交易,参与调峰调频的大场景的应用。
比如说,2023年1月13日某段时间装机容量47.2兆瓦,每隔15分钟,整个响应时段均满足80%~130%的需求,基本达到了收益最大化。在北京,我们当时也与国网做了一个项目,把公交充电定在晚上平滑到凌晨1点,然后再往后进行平滑移动,我们通过每一度电0.2元进行补贴后,效果非常明显。把大量郊区的公交车作为大B端,聚合起来,实现实时的V2G,以后可以从公交、物流和园区平滑移动到TO C的社区和写字楼,进行V2G的试点。比如,2020年8月23日到24日,参与广东需求响应市场两厅邀约交易。深圳是3个充电场站参与了需求响应,大概是4个小时。在4个小时内,初步评估结果收入6万元,扣除相应时段同期的充电和付费之后,净利润是5万元,效果也非常不错。也就是说,净利润一小时1万多元。如果24小时全部参与,那就是一天24万元。
电动汽车充电运营商普遍是亏损的,如果通过这种方式,对我们传统的收取电费服务费的模式进行创新,通过参与虚拟电厂和电力交易可以实现收益,弥补亏损。这也是我们商业模式价值赋能,我们电网如何赋能广大的电动车主以及中小充电运营商,这是央企很有作为的一个发力点。
我认为央企的责任有三点。第一、安全支撑,第二、科技创新,第三、产业控制。如何做产业链的链主,体现在哪里?我认为先做链长,再做链主。做链长要把中小企业聚合起来,让他们跟着你一起玩,形成强大的聚合效益,产生聚沙成塔、积少成多这样的功能。
这是我们的案例,与大家进行分享,同时也欢迎各位与南网电动后续在产学研和经营方面进行深度的交流。谢谢大家!
速记整理:赵琼
速记审校:冯英杰
(本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅供参考。)