申請方案:以電動汽車為載體的互動型微電網
參選獎項:低碳實踐企業
方案描述:
微電網是在企事業園區或充電站的場景下,將分布式光伏、電動汽車充電、放電、儲能、風電等融為一體化,在大電網支撐下,成為小型交直流發電用電系統,實現新能源發電的就地消納、就地存儲、就地平衡,隨光而充、隨風而充,實現新能源車充新能源電,實現主動式配電的高效互動,助力中國新型電力系統建設。
特來電目前已在全國75個城市投運了近300座的充電型微網項目,本案例將以重慶福佑路光儲充放微網站和武漢電動汽車智能充電塔為示例,闡釋基于大規模電動汽車普及發展,通過充電網、微電網和儲能網的融合,發揮電動汽車移動儲能和退役電池的梯次儲能價值,使電網能夠大規模消納可再生分布式能源,促進中國綠色能源的高效利用。
一、重慶福佑路光儲充放微網電站項目
福佑路光儲充放微網站,是集光伏、儲能、電動汽車充電、V2G放電為一體的碳中和示范性站場。
該電站應用特來電光儲充放微網一體化解決方案,實現了充電降本增效,規避了傳統公交場站無序充電、負荷不足等問題,有效減少充電站高峰期的電網負荷,同時為電網提供輔助服務。
其具備以下特色:
1.光伏自發自用,實現“零碳”循環
場站鋪設400平方米光伏車棚,總容量83.7kWp,年發綠電近10萬度,光伏電通過微網系統,直接用于電動汽車充電,實現新能源車充新能源電。
2.儲能削峰填谷,降低用電成本
場站配套100kWh的儲能系統,通過谷充峰放,進行峰谷套利;也可以平滑新能源發電,提高消納率,降低整體用電成本。
3.V2G藏電于車,儲能復用更經濟
場站通過V2G對停駛公交車的“儲能復用”,將光伏發電和低谷市電“藏電于車”,在高峰期放電給公交車充電。同時,利用電動汽車中的動力電池作為移動儲能,成為電網和可再生能源的緩沖。
4.能量管理平臺,助力降本增效
搭載微網能量管理系統平臺,對各系統進行統一調度管理,根據實時天氣、電價、新能源車電池狀態信息,通過大數據分析,選擇最優的運行策略。
同時,全國各地分時電價機制的落地,使得充電電費作為公交較大的固定成本支出顯著增長。運用微網的智能調度,最大化利用低谷低價電。
5.兩層安全防護,守護車輛安全
該站應用了特來電充電網的「兩層安全防護技術」,邊充電邊檢測,讓車輛充電過程中時刻“聯網在線”,接受「兩層安全防護技術」保護。
6.云平臺互聯互通,提升運營效率
利用云計算、車聯網等技術,實現對線路、站點、車輛的實時監控,通過數據分析保障公交系統有序運營。公交充電云可與公交調度平臺有機結合,實現智能調度,提升充電效率。
7.構建虛擬電廠,聚焦電力交易
福佑路示范站將擴大充放電使用范圍和進行電力調度嘗試,以純電動公交、新能源充電站、智慧平臺系統為基礎,試點促進人、車、樁、網、云等各環節的融合銜接,將“藏電于車”和“停車售電”形成真實場景,構建“虛擬電廠”,為推進新能源汽車與綠色能源融合技術貢獻公交力量。
此模式在公交領域的運用,能夠實現車輛全生命周期的“節能減排”,助力公共交通領域加速實現“零碳”轉型。
二、武漢電動汽車智能充電塔項目
充電塔位于武漢漢口,于2023年初投入使用,是全國首座集立體停車、群管群控、光儲充檢、V2G、綜合能源管理等功能于一體的智能充電塔。
該智能充電塔系統開創了三個第一:是全國第一座實現了直流快充功能的智能機械式立體停車塔庫;是全國占地面積最少、充電車位最多的大型充電綜合體;擁有全國第一個實現了與電網互動、互補的微電網充電系統。
充電塔共五層,分為地面充電車位、升降橫移充電車位和平面移動充電車位三個區域。
其具備以下特色:
1.立體停車+群充群控,提升充電土地利用率6倍
通常,建設212個車位的傳統地面充電站,需要6784平方米的占地面積。而該場站采用立體停車方式,在1100平方米設置了212個充電車位,包括44個60kW的直流快充和168個7kW的交流慢充。打破了傳統充電方式,創新采用電纜隨行技術,將充電終端與移動車位結合,確保安全的前提下實現立體停車塔庫的高效直流充電。充電塔還配建了一個電動汽車換電站,共配備了40塊電池,每天可換電480次。
2.V2G雙向充放電,實現電網互動
整座充電塔還包含4個V2G終端,具備“車輛向電網”反向送電功能。利用微電網與大電網友好互動,實現能量與信息雙向交互,打造與電網協同的配網側靈活調節電源。
3.立體車庫BIPV光伏
項目將光伏和建筑相結合,在充電塔頂部鋪設30kWp高效光伏組件,通過光伏功率優化器接入直流母線,不經過逆變直接給儲能及電動汽車消納,提高光伏發電的轉化效率。年發電量約3萬度,每年節煤約9噸。通過空間復用,提升了空間利用率和發電效率。
4.儲能助力綠電消納,實現降本增效
整套微網系統配置了200kWh液流儲能系統,充放電功率為100kW,通過 DC/DC變換模塊接入直流母線,實現光伏消納、削峰填谷、應急供電、需求側響應等功能。
5.微網能量平臺,實現系統精細化管理
項目搭載微網能量管理系統,場站所有的光、儲、充、放系統,都由這個微網的「核心大腦」進行統一調度管理,根據實時天氣、電價、新能源車電池狀態信息,與云端進行通訊,依托先進的電力電子設備及智慧的能量管理運行策略,保證微網系統高效運行。
6.充檢一體,守護車輛健康運行
充電站采用特來電的「兩層安全防護」系統,在充電的過程中從空間軸、時間軸構建了系統化的電動汽車充電安全模型,使充電過程及汽車安全隱患做到可監視、可預警、可控制、可追溯。
7.多站合一智能預制艙
整套微網系統采用高防護預制艙將“變配光儲充放”進行一體化集成,創新的交直流混聯微電網架構,實現了源網荷儲車多場景、多層級的能量交互及高效供需互動。為國網武漢供電公司首次應用創新型預裝式配電室,改變傳統土建建設模式,建設過程綠色、低碳,實現了微電網和配電網深度融合,打造場站級綠色低碳用能新樣板。
案例成效:
1.實現眾多分布式可再生能源的就地消納
在充電網的基礎上構建微電網,通過光伏、風力發電,系統調度電動汽車有序充電,100%消納光伏、風力發出的新能源電。
2.推動電動汽車的車網互動
電動汽車儲能作為微電網消納環節中非常重要的一環,能夠起到低谷充電、高峰放電的作用,實現智慧充放電,形成低成本的移動儲能。
3.提高電力供應的可靠性
微電網能夠為無電、弱電網地區提供可靠的能源保障,借助其智能化配置和調配方式,實現當地電力需求的靈活調節和獨立運行,提升了電力供應的穩定性。
4.推動可持續發展
實現可再生能源的高滲透率運行,提高企業綠色度,減少環境污染,真正實現新能源汽車充新能源電。
5.降低電力成本
可以使當地電力短缺的問題得到徹底解決,減少了電力進口量,降低電力運輸成本,縮小供需差距,從而能夠有效降低電力的成本,提高經濟效益。
該案例結合企事業園區應用場景,目前正逐步形成標準化的微電網體系,具備可復制和推廣價值,形成可持續的商業模式。
微電網和虛擬電廠組合起來,賦能綠色工業園區,一方面助力綠色節能減排,另一方面支持電網系統更安全、更經濟,助力碳中和行動和以新能源為主體的新型電力系統的建設。
金輯獎介紹:
由蓋世發起,旨在“發現好公司·推廣好技術·成就汽車人”, 并圍繞著“中國汽車新供應鏈百強”這個主題進行展開,表彰在新“人機時代”下,汽車產業深度變革過程中,擁有頭部影響力的企業以及正處于高速成長階段的具有新技術、新理念、新模式的前瞻型公司,進行優秀企業及先進技術解決方案的評選,向行業內外展示這些優秀的企業和行業領軍人物,共同推動行業的發展和進步。
來源:蓋世汽車
作者:忻文
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