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從車聯無限到萬物互聯

時間:[2019-03-22 ] 信息來源:國家電網報
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   今年的政府工作報告提出,打造工業互聯網平臺,拓展“智能+”,為制造業轉型升級賦能。國家電網有限公司加快建設泛在電力物聯網,致力實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互。

 
  作為電動汽車、用戶和能源的數據交互樞紐,充電樁具備典型的物聯網終端特征,是公司泛在電力物聯網在用戶側的重要入口。智慧車聯網平臺為泛在電力物聯網建設的重要實踐。如今,智慧車聯網早已不限于車與車、車與人、車與城市的交互,更是車與電網、車與能源的互聯互通。充分發揮平臺樞紐作用,積極拓展生態業務,最終能實現從車聯無限到萬物互聯。
 
  發揮樞紐作用,在更廣闊的領域實現智慧互聯
 
  經過三年的探索實踐,公司初步建成了世界最大、接入充電樁數量最多、覆蓋范圍最廣的智慧車聯網平臺。“這是建設泛在電力物聯網的重要基礎。在此基礎上,可充分發揮平臺在人、車、船、樁、網、電、儲的樞紐作用。”國網電動汽車服務有限公司副總經理王文說。
 
  第一是需求連接,將能源生產供應需求和人的消費需求連接起來,這是物理層面的連接。第二是信息的匯聚,也就是電力大數據的匯集,包括人、車、樁、電網等電力生產消費大數據。第三是實現智能調配。從人的角度看,是精準構建用戶畫像,實現個性化服務;從電網角度看,是發現電網價值洼地,提高電網資產運營效率。從能源角度看,保證電動汽車在能源生產消費清潔高效。王文說:“這三點是產業物聯網,也是泛在電力物聯網最典型的特征。”
 
  如今,智慧車聯網平臺建設已卓有成效。這張網,不僅在陸地交通領域全面鋪開,也向著更廣闊的水域蔓延。
 
  3月13日,三艘散貨船停靠在湖北宜昌三峽壩區的水上綜合能源服務中心。國網電動汽車公司岸電事業部調試專責李國慶打開手機上的“e充電”客戶端,對著岸電樁掃碼用電,用電成功后完成支付,測試完成。8個小容量低壓岸電樁全部通過測試。岸電云網功能即將正式上線啟用。
 
  水上綜合能源服務中心位于三峽大壩上游,幾乎所有從重慶前往武漢、上海等地的船只都要在這里過閘檢查。“這些船只必須靠港等待通行,少則一天,多則四五天。”李國慶說,“靠港期間,船舶用電問題都要由岸電樁解決。有了岸電云網,船舶碳排放量、靠港供電量等數據,都能依托云網計算,為過往船只提供精準的個性化服務。”
 
  作為全國首個跨省、跨流域的“兩縱一橫”岸電運營服務平臺,岸電云網可實現全國岸電服務互聯互通,為港口、船舶提供統一結算、多方式支付、遠程監控等便捷服務,為長江流域綠色岸電全覆蓋打造一體化岸電生態服務圈。這不僅是公司深入貫徹習近平總書記關于長江經濟帶“共抓大保護,不搞大開發”重要指示精神的實際行動,也是泛在電力物聯網建設的重要成果。截至今年年初,公司共完成三峽壩區16個碼頭和12個錨地岸電設備的接入工作,并推動福建、江蘇等地在運大容量岸電設施接入。不久,岸電設施將全部接入岸電云網并開展運營,實現長江流域港口岸電全覆蓋。
 
 利用有序充電,實現用戶與電網雙贏
 
  伴隨著電動汽車、蓄熱電采暖等新型設備規模化應用,客戶側負荷可調節潛力迅速增長,推進“源-網-荷-儲”協調互動成為能源互聯網建設的組成部分,也是推進泛在電力物聯網建設的重要手段。
 
  隨著電動汽車大規模推廣應用,小區居民充電將成為主流。不同于普通的充電技術,有序充電是解決規模化電動汽車充電對電網影響的重要手段。它能引導協調充電行為,達到削峰填谷、區域均衡等目的,實現用戶與電網的雙贏。
 
  “電動汽車充電的高峰時段和居民家庭用電的高峰時段基本重合。晚上六點開始,用戶陸續下班,在小區給車充上電后便回家。這段時間用電負荷達到峰值,給電網安全穩定運行帶來壓力,也間接提高了用戶用電成本。”北京電科院電源技術中心副主任張寶群說,“解決辦法是用有序用電技術給電動汽車充電,實現削峰填谷,提升配電網使用效率和電網運營能力。”
 
  有序充電技術如何發揮作用?答案是廣泛適用、自主修正的有序充電控制策略。它能實時預測配電臺區負荷變化,基于用戶用車時間和充電需求,在保障電網安全運行的條件下統籌開展車輛協同調度,調整充電日期、時間和功率,將負荷調整到低谷時段。
 
  2018年9月底,公司在北京、山東、上海、江蘇、河南選取了6個變壓器負載高、電動汽車增長快的小區作為試點,建設一體化有序充電樁160個、充放電樁2個。通過有序充電控制,小區平均降低配變峰值負荷超過30%,80%充電量被優化調整到配變負荷低谷時段,實現削峰填谷,配變接納充電樁能力提高了4倍。
 
  除了保障電網安全穩定運行,提升電網利用率之外,有序充電技術也給用戶帶來了利好。
 
  家住北京市海淀區西八里莊阜成路97號院的薛亮,是有序充電的“深度用戶”。他說:“每次給車充電,我都會選擇有序充電,不僅操方便,還幫我省下了一筆不小的開支。”
 
  作為北京市有序充電的試點小區,阜成路97號院30個新建有序充電樁、24個改造試點的三優交流充電樁,已全部投入使用,在滿足小區住戶充電需求的基礎上為用戶節省充電成本,減小臺區供電壓力。
 
  公司將全面推廣有序充電,創新充電樁建設模式,實現無線識別、即插即充、無感支付等功能,并充分利用充電插座的共享特性,擴大電動汽車客戶側充電數據入口,將智慧車聯網平臺打造成千萬級規模客戶用電信息交互的能源端口。
 
  推進協同服務,開展智能化綠色電力交易
 
  萬物互聯遠遠不止于此。
 
  在北京、山東等試點地區,公司除了收獲有序充電這枚碩果外,還積極嘗試開展客戶側儲能、光伏設備接入,累計接入工商業、居民戶用、通信基站等儲能設施4.9萬個,分布式光伏28.5萬戶。客戶側“源-網-荷-儲”協同服務有了良好基礎,公司通過能源路由器和控制器將儲能靈活接入智慧車聯網平臺,與電力交易系統、需求響應系統協調控制,構建全國規模最大的用戶側儲能云平臺,綠色交易電量突破1.1億千瓦時。
 
  王文介紹說,儲能云平臺是公司建設泛在電力物聯網的創新探索研究。“它是針對儲能場景的一個應用。對我國東部受端電網來說,在負荷高峰期儲能、負荷低谷期用電,不僅能緩解電網運行壓力,也能降低客戶用能成本。”王文說。平臺將解決客戶側儲能不可觀、不可控問題,實現多類型儲能業務數據采集和客戶側儲能有序充放電調控,最大化發揮儲能運行特性價值。
 
  “以V2G為例,這是應用于電動汽車上的儲能。”王文說,其核心思想是利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源的緩沖,當電網負荷過高時,由電動汽車儲能源向電網饋電,當電網負荷過低時,用來存儲電網過剩的發電量,避免造成浪費。“這樣,電動汽車用戶能在電價低時從電網買電,電價高時向電網售電來獲得收益。”王文告訴記者,一般情況下,普通鋰電池能充放電約3200次,用戶通過V2G技術獲得的收益,幾乎能抵消電池成本。對電網來說,這也是將來信息業務的爆發點。
 
  “不論是車、船,還是儲,都必須用上清潔電。如何利用車聯網平臺促進消納清潔能源?這是要重點解決的問題。”采訪中,王文表示,正在建設的充電電量聚合交易平臺能通過實時功率預測與動態最優匹配,實現自動化、智能化的綠色電力交易。今年,公司將聚合用戶側50萬千瓦/200萬千瓦時儲能資源,用戶側儲能項目接入率不低于90%,平臺用戶數量超過5萬戶。
 
  來自智慧車聯網平臺的綠色電力交易,為新能源消納找到了一條新路徑。目前,公司積極建設基于車聯網的綠電交易示范工程,打造車聯網綠電交易系統,打通電力交易平臺與車聯網平臺的信息共享融合通道,支撐電動汽車充電樁準入注冊、綠電交易和市場結算,實現供應側、需求側聚合優化和雙向互動,促進新能源消納,解決“三棄”難題。
 
  如今,高速發展的智慧車聯網平臺已具備泛在電力物聯網的功能特性,也愈來愈發揮出強大的生命力。從車聯無限到萬物互聯,公司一直在行動。
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