中国电力科学研究院+车网互动技术发展现状与展望（演讲PPT）-29页_10mb

车网互动技术发展现状与展望总结

一、背景介绍

1.1 新型电力系统下的挑战

在“双碳”目标背景下，电力系统呈现“双高”（高比例新能源、高电力电子化）特征，电网平衡调节面临巨大挑战。新能源大量替代传统机组，分布式能源、储能、电动汽车等交互式设备的接入，使得电力系统更加不稳定，需要在源荷互动方面加强研究。

1.2 电网调峰压力加大

随着新能源汽车保有量增长，电网调峰压力逐年增加。2022年8月5日，国网公司经营区最高负荷达10.69亿千瓦，预计2025年和2030年分别达到12.8亿千瓦和14.07亿千瓦。尖峰负荷持续时间短，但频次高，导致电网峰谷差拉大。

1.3 新型负荷对电网的影响

电动汽车等新型负荷的增长显著拉大了电网的峰谷差。2025年全国电动汽车充电可调节负荷预计达到3000万千瓦，其中国网经营区占比约70%。充电设施的快速增长也带来了配电网局部重过载、电压偏差、三相不平衡和谐波超标等问题。

1.4 用户侧可调节资源潜力

用户侧可调节负荷资源潜力巨大，可作为电网调节的重要手段。国网公司计划2025年、2030年分别实现可调节负荷容量5900万千瓦和7000万千瓦。电动汽车作为可调节资源之一，具有参与削峰填谷、新能源消纳等调度任务的潜力。

二、产业发展现状

2.1 电动汽车发展情况

截至2023年6月底，我国新能源汽车保有量达1620万辆，其中纯电动汽车占77.8%。新能源汽车新注册登记量同比增长41.6%，预计到2025年，新能源汽车新车销售量将占汽车销售总量的20%左右。

2.2 充电设施发展情况

截至2023年7月，全国充电设施累计达692.8万台，其中公共充电桩221.1万台，私人充电桩约505.9万辆。车桩比为2.54：1，基本满足充电需求。2022年全球公共充电桩数量同比增长55%，我国占全球公共充电桩总量的67%。

2.3 政策支持

国家近年来出台多项政策，推动新能源汽车下乡、构建高质量充电基础设施体系、开展车网双向互动和光储充协同控制等技术示范，以巩固我国新能源汽车产业发展优势。

三、车网互动技术研究

3.1 技术可行性

电动汽车在功率和能量上具备灵活的可调度潜力，可作为移动式储能设备参与电网削峰填谷、新能源消纳等任务。如何将分散的电动汽车聚合为可调控的储荷资源，是当前亟需解决的问题。

3.2 技术体系

车网互动技术体系包括平台层、通信层和设备层：

• 平台层：充电负荷预测、聚合商投标策略、调控目标分解、基线计算、调控效果评价等。
• 通信层：桩站-平台、平台-平台、站内与站间、车-桩间通信技术。
• 设备层：有序充电、V2G双向充放电、超级大功率充电、光储充一体化微网、多车型统一换电等技术。

3.3 国内外发展情况

• 国外：车网互动技术仍处于技术验证和局部试点阶段，试点内容包括时间平移、调频、配网阻塞管理、应急备用等。
• 国内：国网公司已在河南、北京、冀北、上海等地开展车网互动试点，包括有序充电、V2G、需求响应、调频等。试点项目成效显著，如北京西八里庄小区项目峰谷差降低58%，变压器负载率降低10%。

3.4 互动系统

• 车网互动管控系统：已研发集群柔调平台和面向车主的充电服务APP，具备充放电潜力预测、动态平衡调控、优化方案推荐等功能。
• 工商业园区系统：与国网北京海淀供电公司合作，研发车网协同互动系统，利用光伏发电与充电负荷的时空重叠，提升可再生能源消纳能力。

3.5 光储充一体化

结合低碳冬奥项目，张家口崇礼南交通枢纽P+R停车场实现了“发充储放”一体化示范，有效促进充电设施与能源互联网融合。

四、未来展望与相关建议

4.1 技术发展趋势

• 电池技术：发展高安全、长寿命电池技术，如石墨烯、钠离子电池，减少充放电对电池寿命的影响。
• 电源模块：采用高效双向充放电电源模块，如SiC、GaN技术。
• 并网技术：推进电动汽车充放电并网及相关保护技术（同步、孤岛模式）。
• 资源池建设：测试并量化电动汽车充放电响应水平，构建面向不同时间尺度的可调资源池。

4.2 标准体系完善

• 完善车网互动标准体系，包括充放电控制原理、通信协议、并网技术要求等。
• 明确平台间通信协议，为信息交互提供基础支撑。

4.3 政策建议

1. 推广私人充电桩分时充电电价政策，动态优化峰谷电价比例。
2. 鼓励新能源汽车参与电网运行调控市场，推动充换电运营商参与多元电力市场交易。
3. 提高充电场站绿电消费比例，倡导参与碳交易。
4. 制定支持有序充电和V2G功能的充电设施技术规范与通信协议标准，将智能有序充电纳入产品功能范围。

五、结语

车网互动技术是实现新型电力系统平衡调节的重要手段，具有广阔的市场前景和应用潜力。未来需在技术、标准、政策等多方面协同推进，以充分发挥电动汽车作为可调节资源的作用，助力“双碳”目标的实现。