利用电动汽车削峰填谷靠谱吗?看美国100辆宝马i3的试验

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随着经济的发展,产业结构的调整,城镇化率的提升,中国电网已经出现了高峰负荷持续增加、峰谷差不断扩大的特征,电网调峰压力持续加重。而调峰压力带来的问题是电网运行效率降低、机组能耗加大、机组老化加快,进而导致电网安全性、可靠性降低,发电成本加大,同时碳排放增加。电动汽车数量的增加,无疑会加剧用电负荷、扩大峰谷差,给电网安全带来更大的挑战。然而,事物的发展往往是挑战与机遇并存,电动汽车给电网安全带来挑战的同时,也为节能减排提供了新思路。

4月19日,自然资源保护协会(NRDC)与上海经济信息化委员会联合主办了“需求侧资源与电网融合国际研讨会”,来自中美的企业和学者,从电动汽车需求响应分布式可再生能源的角度,为化解电动汽车发展给电网安全带来的挑战提供有益的思考。尤其是美国太平洋天然气电力公司(PG&E)与宝马公司进行的试点项目,让参会者耳目一新的同时引发深刻思考。

电动汽车给电网安全带来挑战,也创造机遇

宝马i3

美国太平洋天然气电力公司(PG&E)与宝马公司选取了100辆的宝马i3进行了为期18个月的“需求响应”实验项目。所谓“需求响应”,主要的思路是“削峰填谷”,鼓励用户在用电谷时进行充电。具体的实验内容是,当PG&E面临较大用电压力、有降低负荷需求时,会向宝马公司发出通知,然后宝马公司会向这100辆选中的宝马i3用户发出停止充电请求,用户可根据意愿选择接受或拒绝。对于选择接受的用户,宝马公司会通过远程终止其充电进程,并给予相应的奖励。此外,该项目还利用宝马电动汽车拆卸下来的电池,作为静态储能装置,在非峰荷时段吸收、贮存可再生电力,并在需求增长的时段向电网提供这部分被事先贮存的电力。

目前,宝马公司通过电池与电动汽车组合措施已经在超过90个需求响应事件中成功完成了目标项目。但是所有2015年的需求响应事件都是提前一天,需要宝马在24小时内做出响应。实时的需求响应事件在今年的3月份开始进行,要求宝马公司4分钟内响应,目前还在试验之中。

电动汽车给电网安全带来挑战,也创造机遇

“需求响应”示意图

虽然该项目还在进行之中,但依然对中国电网及电动汽车的发展具有一定的思考意义。第一,为电动汽车数量增加带来的电网安全问题提供了解决的参考思路。电力公司可以根据电网压力,设计不同时段的充电价格,提供给用户,用充电费用作为驱动力,让用户选择在充电谷时进行充电,从而减轻电网压力;第二,从能源链的上游,有效的利用了可再生能源,起到了节能减排的作用。我国可再生能源资源丰富,开发潜力巨大,但电网对可再生能源的消纳不足,造成了风电、光伏等能源的浪费。在用电谷时,对能源进行存储,在用电峰时,将储存的电能进行释放,缓解电网压力的同时,也增加了可再生能源的有效利用,进而减少了环境污染;第三,将从电动汽车拆卸下来的电池作为储能装置进行二次利用,为电池的梯级利用提供了思路;第四,为社会、企业、用户带来经济效益,企业可以避免发电容量成本及发电能源成本的增加,用户则能够通过这种智能充电的模式,选择更经济更合适的充电时段,进而降低充电费用。

总体来讲,电动汽车与需求响应及可再生能源的融合,能够形成灵活的用户侧资源,参与电网的削峰填谷,帮助电网吸纳更多的可再生资源,进一步实现电源结构的清洁化,实现节约资源、保护环境的目的。

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