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你的電車行駛在路上,電量卻跑在云上組成“虛擬電廠”

2022/08/29
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作者董楠

郵箱dongnan@pingwest.com

當高溫、停電成為了電動車主們的續(xù)航絆腳石,為了提升用戶體驗,造車企業(yè)還有沒有什么好辦法?最近,一位續(xù)航只剩37公里,準備在就近的換電站換電的蔚來車主,遭遇了因停電換電站無法運營,導致差點在路上趴窩的問題。蔚來副總裁沈斐在微博上直接回復了這位用戶:剛剛開會討論完,我們會改善下產品,使換電站在局部停電狀態(tài)下,利用電池儲能給換電站自身供電,利用反向換電獲得滿電電池,繼續(xù)提供換電服務。

圖源:蔚來副總裁沈斐微博截圖

 

為了停電這種小概率事件,蔚來要為用戶改進換電站,這是追求用戶體驗的極致,還是在反向換電的操作中,尋求一種新的能源利用方式?從能源利用率的角度,特斯拉已經有了一些實踐。在美國加州,特斯拉Powerwall用戶可以通過將儲存的電量返回電網,獲得每千瓦時2美元的報酬。

Powerwall是一種鋰離子電池,最常用于存儲特斯拉太陽能電池板產生的能量。實際上可以使用任何電源為Powerwall充電,以在停電期間用作備用電源。據報道,8月17日,特斯拉Powerwall的用戶首次被請求向電網供電,并“在最需要的時候向電網提供了高達16.5兆瓦的太陽能電力”。

當然,真正實現這些電力調度的,是背后流動著大量用戶用電數據的集控平臺,以此將分布在儲能設備中的電量,在云上調度。如果把Powerwall換成換電站,將換電站作為一個儲能設備的話,這種虛擬電廠在蔚來也是同樣具有操作性的。并且,在特斯拉之前,蔚來換電站還完成了一次電網虛擬電廠的調度實踐。

7月,由于合肥室外氣溫連續(xù)多日超過37度,電網負荷大,合肥電網通過虛擬電廠系統向合肥蔚來汽車、合肥特來電汽車充電有限公司以及多個商業(yè)綜合體的能量管理系統發(fā)出響應需求。接到指令后的同一時間,合肥全市15座蔚來汽車換電站、500多個特來電電動汽車充電樁接到指令,每個站點的充電、換電功率只是稍稍降低,但累計“削峰填谷”功率達到了1630千瓦。

“虛擬電廠是一種通過能源互聯網技術,把散落于不同地區(qū)、不同客戶端的充電樁、空調、儲能等電力負荷,光伏等新能源整合起來,實現統一、精準的智能控制和協調優(yōu)化。”在虛擬電廠運營方看來,電網可以整合的能源數據,包括了整個城市或區(qū)域的各種儲能設備,甚至包括寫字樓及商場的空調。

當然,這對于蔚來換電站來說,需要在指定的時間參與電網調峰,在參與電網虛擬電廠的調度中,蔚來換電站本身也充當了一個小型虛擬電廠。這期間,蔚來車主可能延長了不到5分鐘的充電時間,但是在整個虛擬電廠的調度下,合肥全市迅速降低2.22兆瓦負荷功率,相當于2000多戶普通合肥市民的家庭用電量合計。

從蔚來換電站的能力來看,目前蔚來換電站標配13塊電池,據測算,每個換電站任何時候都有600—700度電的儲能能力。用戶更換所需電池時,另外10—11塊電池都可以向電網放電5—10分鐘,隨時接受電網的指令向電網放電或者提升充電功率,幾乎不影響用戶的正常換電服務。而實現快速調動的根本原因在于蔚來的能源云,基于用戶加電大數據,蔚來能源云可以調動充換電資源與電網充分互動,在負荷谷時進行充電。

圖源:蔚來App

充電樁、換電站甚至是電動車,作為不同形式的儲能設備,形成了分布式能源,這些數據在云端被調度,構成一個小型虛擬電廠。相比于節(jié)能、碳中和,對于電動車主來說,最為實際的例子是,電動車主可以利用波峰波谷的電價差來賺個午飯錢。蔚來上??偛看髽峭\噲觯?nbsp;15 個雙向充電樁試點,特點是能充能放。電動車主可以晚上用0.3 元的電充好,在公司用雙向充電樁,以波峰時段1.3元一度電的價格反向輸出完成一次電力交易。電動車主利用不同時段電力資源的價格完成充放電,雖然不能以此獲得多高的利潤,但是,也在無形中為電力負荷作出了一絲貢獻。

如果說對于一座城市,虛擬電廠能夠將各種分布式能源整合進行聚合控制,那么對于造車企業(yè)來說,他們提供的其實是其中的一環(huán),作為一個特殊電廠參與電網運行和電力市場的電源協調管理系統。不過相比于國外,我國目前還沒有可行的虛擬電廠商業(yè)模式。這是因為與國外市場化思路不同,我國電力保供電壓力比較大,不可能80%的電力放在現貨市場,缺少電力現貨也就缺少商業(yè)模式空間。

圖源:源于網絡

歐洲和美國對虛擬電廠的商業(yè)模式探索較早,上中下游設施成熟,并且可以依靠靈活的商業(yè)策略盈利。諸如文章開頭提到的特斯拉Powerwall,就是建立在合作項目基礎上,作為虛擬電廠商業(yè)模式中的一環(huán),使Powerwall客戶和特斯拉車主可以通過特斯拉應用程序加入項目并獲取收益。我國要求電力維穩(wěn),這意味著電力價格波動也不會太大,包括蔚來在內的很多整車企業(yè),更多的是加入政府主導的試點項目中。比如,此前華北能源監(jiān)管局制定了《第三方獨立主體參與華北電力調峰輔助服務市場規(guī)則》,允許電動車以聚合商方式參與調峰市場。蔚來參與試行,并通過蔚來積分等方式調動用戶參與。

在對用戶充換電的數據充分調動下削峰填谷,提供電網更大的彈性。同樣是虛擬電廠的不用演繹模式,特斯拉車主可以嘗試獲得回報,蔚來車主則是在參與一場社會發(fā)展實踐。這也許是沒有可行的商業(yè)模式,車企為什么還要投入研發(fā)的根本原因。從另一個角度看,我國發(fā)展電動車的一個很大目標就是碳中和。而電動車也常常因為采用煤電不夠環(huán)保而受到抨擊。

而事實上,在清潔能源使用較多的川渝、西北等省份,正是清潔能源的使用大省,如何通過安全穩(wěn)定的運行,來消納更多清潔能源,提升綠電利用率,從長期來看,是一種更持續(xù)并值得長期探索的社會價值。于電動車用戶而言,雖然遭遇停電,或者因自然災害導致的短暫供電問題出現時,電動車將不會因此承受使用難題,甚至可能成為反向輸出的一部分,將電力在云上循環(huán)起來。

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