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“全球电动汽车和可再生能源融合”里程碑示范项目(中国篇)
发布时间:2021-06-02 来源:yabo手机网页

图片来源:dailyenergyinsider.com

1.浙江南麂岛微电网示范项目

图片来源:温州网

项目时间:2012-2014

项目合作方:平阳电力公司等

项目背景:

位于浙江温州平阳县的南麂岛是“我国十大最美海岛”之一。被称为“贝藻王国”的南麂岛由52个岛屿组成,拥有我国30%的贝类,四分之一的藻类。但由于远离大陆,多年来,南麂岛仅依靠四台柴油发电机发电,制约其经济发展,其排放出的大量二氧化碳、二氧化硫和粉尘更对海岛环境造成破坏。寻找一个基于可再生能源利用的海岛能源供给方案,成为解决海岛可持续发展、建设生态海岛的关键。

项目目标:

南麂岛微电网项目将实现光伏发电、风力发电系统、海洋能的综合利用,同时结合电动汽车充换电站,智能充电系统,智能电网等技术,实现生态海岛、环保海岛建设目标。

主要内容及关键技术:

南麂岛微电网项目在岛上建设1000千瓦的风力发电系统、660千瓦的光伏发电系统、30千瓦的海流能发电系统以及储能系统,保留柴油发电系统,结合电动汽车充换电站、智能电表、用户交互等先进的智能电网技术。储能系统中的蓄电池可以储存1000千瓦电能,发电高峰时储电,当电力供应不足时可以稳定供电。岛上的电动汽车将成为储能系统的一部分进行车-网双向充放电应用。

南麂岛微电网系统组成

图片来源:国家电网浙江省电力公司

南麂岛微电网系统设计结构

图片来源:国家电网浙江省电力公司

项目成果:

(1)实现微电网内负荷高可靠性供电、全年新能源发电比例>55%

(2)多维网结构灵活、无缝切换、多种运行方式的协调控制

(3)多元复合储能联合协调控制、实现能量优化。

(4)实现了电动汽车充换电站、智能用电与微电网间的友好互动

2.车网互动广州案例

图片来源:EV100

项目时间:2020年

项目合作方:广东电网有限责任公司、广州市工业和信息化局

项目背景:

全国“两会”再次提出了要加强新型基础设施建设,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级。新基建的发展也给电网带来了新的机遇和挑战。

广州作为粤港澳大湾区的核心引擎之一,广州供电局2019年的供电量达到931亿千瓦时,负荷增长率连续六年超过供电量增长率,常年峰谷差高达40%。为打赢蓝天保卫战,2018年,广州市关闭了运营80年的燃煤电厂,计划到今年底累计减少324万千瓦煤电机组,造成了本地电源自给率目前只有35%。

另一方面,作为全国新能源汽车推广示范城市,到去年底,广州电动汽车保有量达到21万辆,充电桩超过3万台,充电设施的总容量达到135万千瓦。在完成全面公交电动化基础上,广州市今年将继续推进公务车、出租车的电动化,充电服务能力将超过150万千瓦。随着电动汽车充电负荷迅速增长,也给电网带来了压力:充电桩集中充电可能导致电网局部过载,密集城区新建充电设施的选址需求对电网资源的规划调配也增加了难度。

项目目标:

建立电动汽车与虚拟电厂互动模式,提供电网辅助服务。

项目实施必要性:

今年3月,广州供电局针对电动汽车与虚拟电厂建设进行了一次市场调研。调研发现,广州市电动汽车充放电负荷资源较为丰富,充电负荷最大削峰容量可以达到14.5万千瓦,实际可调节负荷达到4.35万千瓦,填谷负荷约20.72万千瓦。因而,广州市有足够的资源可以参与到电能量市场或辅助服务市场中去,这些资源为广州新一代虚拟电厂的产业化试点和发展奠定了基础。

姚江宏一级调研员从化区明珠工业园调研虚拟电厂现场

图片来源:广州市工业和信息化局

今年南方(以广东起步)电力现货市场即将开展全国首次全月试运行,其准入门槛降到400万千瓦时/年。摸排表明,广州市有27家充电桩运营商达到了准入门槛,可以直接参与现货电力市场交易。这些运营商如果以负荷聚合商的身份参与,并进行充电行为优化,其付出的电费成本相比原来实行的大工业峰谷电价,可以下降5-15%。未来还可以通过辅助服务市场为电网提供良好的服务支撑。

广州60KW直流快充桩

图片来源:汽车之家

广州供电局与广汽集团一致认为,在广州市有一定引导政策的情况下,结合未来三到五年电池技术的改革更新,V2G技术可以释放电动汽车更大的价值,让车从单纯的出行工具变为移动的能源宝,获得辅助服务收益,实现免费充电甚至盈利。目前广汽正在进行V2G双向充放电技术的研究。

预期成果:

(1)如果开展电动汽车V2G有偿调峰,电网每年累计可以消减100万千瓦时供电量,电动汽车调峰收益预计可达300-500万元;如果开展电网填谷替代部分发电侧的深度调峰,广州21万辆电动车预计每车每月参与2-3次深度调峰,每次调峰功率5万千瓦,按照目前虚拟电厂给出的补偿价格结算,预计填谷年收益可达150-240万元。不仅运营商及电动汽车用户收益颇丰,还能有效降低广州市的单位能耗和污染物排放。

(2)如果电动汽车在充电过程中搭配可再生能源,在需要可再生能源向上调节的时候,电动汽车充电负荷提供负荷侧的秒级调节能力,可再生能源每年每千瓦成本可以降到10元左右,远低于机组减载运行的80-160元成本,或者储能的20-30元的成本。

(3) 以美国成熟电力市场的辅助服务占比3.84%来估计,全国的辅助服务市场价值大约为每年1000亿人民币,按照五年以后充电负荷侧提供10%比例来预测,在充电市场提供的辅助服务价值将达100亿人民币。

3.青岛特锐德智能光伏微网系统

项目背景:

电动汽车作为移动式储能的重要载体,将成为这场以新能源变革为代表的第四次工业革命的最佳引领。随着充放电技术的实现,电动汽车的属性将被重新定义,其中三分之一载人、三分之一载数据、三分之一载新能源。但是,在电动汽车充电方面,目前大部分以传统充电桩无序充电为首的技术路线,只会继续加大电能峰谷差距,造成电力不平衡。预计2030年,中国将有8000万辆电动汽车,每天的充放电量将达到30亿度,占50%以上的用电负荷将给电网带来极大压力。

项目目标:

建立面向2020-2030年的汽车充放电网发展方向,利用充电网的群管群控、有序充电进行削峰填谷,减少弃风弃光现象,提高新能源电利用率,实现新能源车与可再生能源发电融合。

主要内容及关键技术:

该项目在特锐德园区实施,它既能通过光伏发电或国家电网给汽车充电,同时也能让汽车放电供园区使用。创新性地实现了双向配网、分布式光伏风电、智慧储能、电动汽车充放电、电热转换等多能源交互管理,是具备能量路由、交直柔混网、并离网切换、供需侧管控、电网友好交互、全景信息融合等多功能于一体的“能量魔方”,既可以与外部电网并网运行,也可以孤网自治运行。该系统将原先各个电力系统冗余的功能合并之后,设备投资下降30%,用户用电成本也将下降30%。

此前,特锐德已发布“汽车充电网”与“新能源微网”双向融合系统,该系统实现能量双向流动、多能柔性互补,在电动汽车充电群管群控并与微网控制与电网互动技术方面达到国际领先水平。

新能源微网系统是创新实现双向配网、分布式光伏风电、智慧储能、电动汽车充放电、电热转换等多能源交互管理的多源系统。具有工厂化、智能化、模块化、集成化四大优势特点,尤其是强大的系统集成优势,将变电、配电、充电、光伏、储能等多种功能模块高度集成于一台箱变中,是降低用户综合投资成本的关键。

新能源微网系统

图片来源:青岛特锐德电气股份有限公司

预期成果:

智能光伏微网系统的应用可有效降低园区新能源微网建设成本约30%、综合运行成本20%~30%,同时让电动汽车和多能箱变成为储能和能源柔性自治的重要载体,实现用户侧就地消纳多种能源,从而优化能源,保护环境。

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