特来电：构建“三网融合”的数字能源生态

核心提示：电动汽车+充电网，是实现2060碳中和的最佳路径，最后通过充电网+微电网+储能网，构建低碳数字能源新生态。 6月12日—13日，由上海市国际贸易促进委员会指导，上海市国际展览 （集团）有限公司与盖世汽车共同主办的2023中国汽车低碳与可持续发展论坛上，特来电新能源股份有限公司副总裁王昆鹏表示，放弃充电桩，只有“充电网”才能支撑大规模新能源汽车发展；电动汽车是新物种，开新能源车可以成为能源的运营者；电动汽车+充电网，是实现2060碳中和的最佳路径，最后通过充电网+微电网+储能网，构建低碳数字能源新生态。 王昆鹏|特来电新能源股份有限公司副总裁以下为演讲内容整理：四大实践布局充电网长远发展2023年5月31号，在特来电充电网平台上，特来电累计充电量突破200亿度，也是国内首家突破200亿度的充电运营平台。充电量的指数级增长，得益于国内新能源汽车的规模化发展，也体现出充电网不断扩张与完善。数字虽然是一种记录，但背后代表重要的意义，在新能源时代，低碳绿色出行，以电动汽车为代表的产业生态，真正为地球的碳减排作出了贡献。四方面的实践：一是放弃充电桩，只有“充电网”才能支撑大规模新能源汽车发展；二是电动汽车是新物种，开新能源车可以成为能源的运营者；三是电动汽车+充电网，是实现2060碳中和的最佳路径；四是充电网+微电网+储能网，构建低碳数字能源新生态。为什么要放弃充电桩？因为只有充电网才能支撑大规模新能源汽车发展。我们乐观预计，电动汽车在2030年的渗透率将达到80%，将有1亿辆新能源汽车。在汽车发展过程中，充放电电量的度数应该达到1万亿度。实际上，每天就有3亿度电动汽车储能总电量。可以测算1亿辆车对应的充电网基础设施，至少有800万个公用充电终端，以及6,000万个私人家充充电终端。这个数字仅靠独立单桩难以解决，电力系统有四个典型特点：一是电网的总发电和总用电，在同一时间必须相等；二是电网资产每天平均利用率仅40%—50%；三是电网在用电高峰期没有富余电量，电动汽车可能无法按照标准功率充电；四是电价分为峰、谷、平三档，有4倍差价。无序充电，电网不堪重负，高峰期充电，价格较为昂贵，这也成为新能源汽车产业的阻碍。什么是充电网？下图是充电网的基本技术体系，左边蓝色部分是配电网，右边绿色部分充电网，是链接了分布式的充电终端、电动汽车和风、光、水等新能源发电的智能充放电网络。充电网与配电网并行，可以融合互补，实现大规模新能源汽车的有序充电，就地消纳新能源电；当新能源发电富余时，通过充电网反向配送给大电网，平抑电网的波峰和波谷差。 图源：演讲嘉宾材料为什么充电桩没有办法支撑大规模新能源汽车的发展？虽然做充电设备和充电桩的企业较多，但大多都在做物理层设备层的基础制造。比如交流单桩，作为一个充电设备，只是物理终端，并没有太多技术含量。充电网的核心是每个终端通过数字交互节点，将所有配电网、电动汽车、物理电池、智能手机等链接，最终形成能源和数据网。我们不仅要给新能源汽车供电，还要实现有序的充放电，在这个过程中不仅实现数据安全监测，还可以满足电网实时电力调度需求。电动汽车+充电网的低碳路径2019年我们构建了世界最完善充电网云平台，通过平台的智能运维体系和充电网信息安全保障体系，将所有终端智能设备通过云基础架构、数据和技术中台处理，最终与大数据云服务结合，形成充电网的技术体系。电动汽车与燃油车的补能场景完全不同，燃油车只能去加油站，而电动汽车只要实现电力的有效调度，随处都可以充电。我认为电动汽车是新物种，开新能源车可以成为能源的运营者。实际上，按照最低续航400公里的标准，每天日常通行大约在50公里左右，如果车辆的电池容量是60度，每天100公里最多用20度电，锂电池循环使用次数至少在3000次以上，甚至达到5000次。以车辆10年为生命周期计算，实际上动力电池充放电只用了30%—40%的寿命区间。电动汽车在新型电力系统的支撑下，呈现的特点是白天可以利用太阳能光伏发电的时间进行车辆补能，在用电高峰期时，车辆电池通过V2G技术配送给电网，无需在高峰期充电，还可以通过智能充电网调配。日常生活中，下班后属于居民用电高峰期，这时如果直接充电，会对小区电网造成冲击，其实完全可以实现夜间低谷充电。新能源汽车在购买时遇到的障碍是小区无法安装充电桩，一方面是没有车位，另一方面是没有富余电容。我们最佳的充电场景包括有序充电、低价充电、高峰卖电和开车免费。对新能源汽车的生命周期来说，有序的浅充浅放不会对电池的寿命造成影响。在这个过程中充电网扮演了两个角色，一是“医生”，在充电过程中，充电网络的CMS与BMS主动协同，防护系统实时进行数据安全检测。当出现数据风险时，另一个角色是“警察”，充电网会自动停止充电，这样可以确保车辆的充电安全。电动汽车+充电网是实现2060碳中和的最佳路径，目前双碳不仅成为国家战略，也成为新能源产业发展的最重要支撑。光伏发电、风电、水电等新能源，其最大的问题在于波动性和无序性。阴天下雨没有风时都不发电、而发电高峰未及时消纳的电会被浪费，此时通过移动汽车的属性，可以消纳并解决新能源发电的问题。将分布式发电和新能源汽车充电网系统结合，可以有效实现新能源电的即时消纳。充电网与微电网结合，可以形成以新能源为主体的新型电力系统。新能源发电的波动性无序性，通过对新能源汽车的移动性和随意性进行调控，相互结合，不仅能解决大规模新能源汽车充电，还可以对实现新能源电的高效利用。虚拟电厂是不直接通过燃煤燃油发电，而间接获得能源的系统。采用先进的调度控制技术和信息通信技术为手段，以电动汽车充放电、分布式能源、储能、可调负荷等资源为载体，通过平台实现海量能源聚合，对其用能的行为进行协调优化等效形成可控电源，向系统供电调峰或进行负荷消纳。通过移动和梯次储能，更好实现储能的经济性与电网之间协同性。充电网未来应用场景2022年我们已与16个网省地级调度中心或需求侧管理中心对接。可调度的资源容量接近200万千瓦，参与调度的容量超过40万千瓦，参与调度电量超过7000万度，预计数字未来还将倍增。通过太阳能光伏、分布式储能等系统实现了以新能源为主体的微电网。在这个过程中，可以通过车辆退役的电池进行梯次储能，提高充电网络新能源电的利用效率。在这些场景下，充电网不仅链接了汽车、电池和能源，还连接了车主，我们认为充电网是未来工业互联网最大的应用场景。按照目前全国新能源汽车保有量，超过90%的新能源车已在特来电充电网平台上充电并实时防护。无序充电的充电单桩使电网不堪负荷，发展受到影响，为满足大规模新能源汽车的充电需求，我们构建了以用户侧为主的虚拟电厂，实现电力有效调度和高效运营。充电网+微电网+储能网可以构建低碳数字能源新生态，数字化城市是新能源、新交通和新建筑的数字化，这三个产业要融合到一起。特来电在建的总部大楼采用了将新能源、新交通和新建筑融合的技术场景。现在这套系统通过智能充电和自动立体停车的结构设计，可以让每地下楼层停放600辆车。不仅如此，还通过玻璃光伏、分布储能、电动汽车结合智慧平台等方式，基本解决了大楼日常用电的问题，真正可实现零碳智慧楼宇。特来电作为充电网技术的创始者和引领者，拥有1200项研发技术专利，支撑起了目前中国最强、最大的充电网基础设施。我们的创新理念：并不是市场需要什么，我们就研发什么，而是我们研发什么，市场就需要什么；是根据行业洞察和技术前瞻性引领行业发展。相信在未来充电网络基础设施会进一步完善，我们也会进一步实现新能源车充新能源电，让尾气和雾霾远离人类的使命，成为新能源革命的引领者。（以上内容来自特来电新能源股份有限公司副总裁王昆鹏于2023年6月12日—13日，2023中国汽车低碳与可持续发展论坛上发表的《构建充电网+微电网+储能网 “三网融合”的数字能源生态》主题演讲。）