盧宇芳《光儲(chǔ)充放智慧能源V2X新生態(tài)》

 

    “雙碳”背景下，我國(guó)新型電力系統(tǒng)升級(jí)和轉(zhuǎn)型很快，風(fēng)光發(fā)電具有波動(dòng)性、間歇性的情況下，需要保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，我國(guó)新能源汽車保有量增長(zhǎng)迅速，保守估計(jì)，到2030年保有量會(huì)有1個(gè)億，到2040年會(huì)有3個(gè)億。如果這些車都是無序充電的話，對(duì)電網(wǎng)的沖擊是非常大的。但是，如果我們利用車輛停放時(shí)間將其作為車載儲(chǔ)能，2040年這一部分的容量將超過200億度電，相當(dāng)于現(xiàn)在中國(guó)社會(huì)每天的用電量。同時(shí)對(duì)于電網(wǎng)的支撐功率可以達(dá)到30億千瓦，（因此）把車當(dāng)成移動(dòng)儲(chǔ)能，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性支撐具有非常大的潛力。

那我們看一下這里的市場(chǎng)有多大？2022年下半年，很多省份峰谷價(jià)差到了1塊錢，今年夏季用電高峰時(shí)期，一些城市如廣州、深圳等的價(jià)差更大。同時(shí)政策驅(qū)動(dòng)也在加速：：6月2日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議首次提出 構(gòu)建“車能路云”融合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)；5月17日國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)文鼓勵(lì)開展電動(dòng)汽車與電網(wǎng)雙向互動(dòng)（V2G）、光儲(chǔ)充協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)研究；4月14日，深圳市發(fā)改委就提出明確的補(bǔ)貼政策征求意見稿，支持車網(wǎng)互動(dòng)和虛擬電廠相關(guān)的技術(shù)研發(fā)以及典型的示范項(xiàng)目。國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等都發(fā)出明確的信號(hào)支持V2G。廣汽埃安、蔚來、比亞迪、長(zhǎng)城、特斯拉等一系列車企都在積極研發(fā)和推廣V2G的技術(shù)。
 

    那么，車網(wǎng)互動(dòng)能應(yīng)用在哪些場(chǎng)景？電動(dòng)汽車一般容量為60~100度電，400/800V的電壓平臺(tái)，應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛。比如V2V、V2B、V2H、V2mG（直流和交流微網(wǎng)）等。電動(dòng)汽車面向的電網(wǎng)接口主要是城市低壓配電網(wǎng)和中壓配電網(wǎng)，比如通過居民、樓宇、工業(yè)園區(qū)等等。

    我們?cè)倏匆幌聡?guó)內(nèi)外的車網(wǎng)互動(dòng)發(fā)展技術(shù)，相對(duì)于歐美一些出臺(tái)V2G政策比較早的國(guó)家，我國(guó)的發(fā)展相對(duì)還是滯后一點(diǎn)。但近年來中國(guó)車網(wǎng)互動(dòng)的趕超速度很快，2023年車網(wǎng)互動(dòng)示范、規(guī)模化應(yīng)用、以及政策支持等都明顯多了起來。

    綜上我們認(rèn)為，隨著新能源汽車以及新能源基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)車網(wǎng)互動(dòng)市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)上千億，到2030年可達(dá)上萬億。
 

    第二，給大家介紹下我們公司的業(yè)務(wù)。

    我們的業(yè)務(wù)場(chǎng)景建立在自己的BEC-link技術(shù)平臺(tái)上嗎，即：電池Battery、電力電子Electronics以及Cloud云原生?；贐EC-link平臺(tái)，我們聚焦核心的解決方案能力：以自研的零C云的平臺(tái)為PaaS底座，把光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電、車網(wǎng)互動(dòng)、能量管理調(diào)度合在一起。聚焦中低壓配網(wǎng)側(cè)、工業(yè)園區(qū)、商業(yè)園區(qū)、家庭、充電場(chǎng)站等場(chǎng)景的應(yīng)用。

    我們的技術(shù)架構(gòu)是“云管邊端”。云是運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，通過我們的零C云充和第三方運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，做好業(yè)主的運(yùn)營(yíng)以及用戶的充放電的業(yè)務(wù)管理?，F(xiàn)在很多企業(yè)在推V2G，但V2G服務(wù)的結(jié)算還是存在很多的不完善，我們的平臺(tái)可以做好V2G的結(jié)算，為用戶打通V2G的經(jīng)濟(jì)鏈路。要實(shí)現(xiàn)車從只充電變成可充可放，平臺(tái)就要發(fā)揮巨大的管理和調(diào)控作用。因此我們也建立了自己的EMS管理平臺(tái)，且可以實(shí)現(xiàn)和其他EMS平臺(tái)互聯(lián)互通。在邊緣層，我們有系統(tǒng)的微網(wǎng)控制器和邊緣控制器，也會(huì)根據(jù)客戶需求配一些公有/私有的服務(wù)器。最后到終端，我們可以通過V2G設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與電動(dòng)汽車充放電的精準(zhǔn)控制。

    在系統(tǒng)架構(gòu)上，我們主要采用直流微網(wǎng)和交流微網(wǎng)兩種。直流微網(wǎng)在直流側(cè)負(fù)荷較大的場(chǎng)景應(yīng)用較多，光伏發(fā)電或儲(chǔ)能的直流電，不需要經(jīng)過DC/AC或AC/DC的轉(zhuǎn)化，可以直接供給直流負(fù)荷，能量效率也比較高。交流微網(wǎng)目前的應(yīng)用場(chǎng)景更普遍，兼容性更好。

產(chǎn)品架構(gòu)上，我們提供“云邊端”的全系列產(chǎn)品。“云”包括零C云智慧能源頭平臺(tái)（本地微網(wǎng)的能量管理調(diào)控+向上和虛擬電廠的接入），零C云充小程序；“邊”主要為云控EMS控制器（本地部署和云端部署可選）；“端”產(chǎn)品包括全功率系列的V2G的樁，從7千瓦到360千瓦，相關(guān)的電源模塊我們也有開發(fā)。

V2G的商業(yè)模式是比較復(fù)雜，軟件和硬件都要發(fā)揮其核心價(jià)值，相比于硬件，我們認(rèn)為軟件的平臺(tái)管理和策略算法更重要。而我們將這些優(yōu)勢(shì)集中到了零C云平臺(tái)：首先平臺(tái)具有快速接入、優(yōu)化調(diào)度以及聚合海量分布式資源的能力，讓電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能、甚至空調(diào)等可調(diào)資源參與到削峰填谷、需求響應(yīng)以及其他的輔助服務(wù)等電力交易市場(chǎng)。、
 

其次，平臺(tái)里集成了電池模型與管理算法?，F(xiàn)在有些車企還不愿意給自己的車開放V2G功能，一些用戶不愿意拿自己的車參與車網(wǎng)互動(dòng)，主要就是擔(dān)心車參與放電會(huì)影響電池的安全與壽命。我們公司依托于清華大學(xué)歐陽明高院士團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)車輛學(xué)院電池安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了多年的科研探索，有深厚的研究基礎(chǔ)。因此在多種車網(wǎng)互動(dòng)工況下，我們可以準(zhǔn)確地估計(jì)電池的狀態(tài)、壽命等。在某些特定的V2G工況，如特定溫度、充放電區(qū)間，充放電功率，我們給電池施加加一些雙向脈沖脈沖，其實(shí)可以延緩電池的衰減。因此，用戶使用我們的平臺(tái)，就可以使用我們優(yōu)化后的車網(wǎng)互動(dòng)最優(yōu)工況參與放電，不用擔(dān)心壽命與安全問題，同時(shí)可以賺取最大的收益。

    另外，我們可以針對(duì)不同車的壽命和容量的狀況，對(duì)車輛進(jìn)行反聚合調(diào)度的分解。一個(gè)場(chǎng)站的幾十臺(tái)車，往往車型不同，車主使用車的習(xí)慣不同，車的年齡也不一樣，電量也不一樣，怎么才能以合適的方法調(diào)動(dòng)每臺(tái)車，讓它發(fā)揮自己最好的車網(wǎng)互動(dòng)的價(jià)值，同時(shí)又能讓車主賺到更多錢，這里面有很多核心算法的Know-How。
 

在廣東佛山的光伏工廠，我們把自己的零C云平臺(tái)以及V2G智星堆，做成光伏、儲(chǔ)能等微網(wǎng)群協(xié)同控制與去中心式交易示范。在浙江義烏的園區(qū)示范站，我們配置了290千瓦的光伏，200度電的儲(chǔ)能，和22個(gè)V2G終端。我們放了V2G樁，就可以用車代替一部分固定式儲(chǔ)能，顯著降低整個(gè)場(chǎng)站的初始投資成本，同時(shí)計(jì)算的收益率也有比較明顯的改善。在深圳、天津等充電場(chǎng)站的場(chǎng)景，我們采用光儲(chǔ)充放的集成方案，也是用一部分的電動(dòng)車的儲(chǔ)能代替固定式的儲(chǔ)能。采用這種方案，收益方式不僅是園區(qū)賺取一定的收益，車主也會(huì)賺取V2G的服務(wù)收益。

此外，我們也在積極探索一些其他的規(guī)?；嚲W(wǎng)互動(dòng)場(chǎng)景，比如二手車4S店的交易賣場(chǎng)、車隊(duì)、新能源車租賃中心等，這種場(chǎng)景下很多車大部分時(shí)間都是停在賣場(chǎng)的。我們用閑置的電動(dòng)汽車的電池資源做聚合能量管理和車網(wǎng)互動(dòng)，讓汽車資產(chǎn)的持有者有很好的收益。運(yùn)行證明，這種場(chǎng)景的應(yīng)用效果非常好，我們希望和更多4S店、集中式車隊(duì)等建立更深入和規(guī)?；暮献?。

最后，簡(jiǎn)單介紹下我們公司。

    公司孵化于清華大學(xué)歐陽明高院士團(tuán)隊(duì)，致力于車網(wǎng)互動(dòng)V2G全場(chǎng)景解決方案。通過我們的BEC-link技術(shù)平臺(tái)，提供零C云平臺(tái)、云控EMS控制器、V2G全系列產(chǎn)品和雙向電源模塊，現(xiàn)在的合作伙伴主要是一些電網(wǎng)公司、新能源車廠、新能源集團(tuán)企業(yè)等等。

    我們從10多年前開始就深入研究電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的機(jī)理、模型、控制算法，以及去中心式光儲(chǔ)充放微電網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略。歐陽明高院士是公司的首席科學(xué)家，也是我本人的導(dǎo)師。秦宇迪博士是創(chuàng)始人，包括我在內(nèi)的另外三位聯(lián)創(chuàng)都在清華大學(xué)讀博士，負(fù)責(zé)的也都是電池算法、電力電子和微電網(wǎng)系統(tǒng)管理方面的，研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，都還是比較充足。車網(wǎng)互動(dòng)相關(guān)的無論是硬件算法、還是軟件平臺(tái)方面，我們都是有比較深的技術(shù)成果的積累。