新能源汽车卖得太多，电网承受不了 ? “虚拟电厂”了解一下

新能源汽车卖得太多，电网承受不了 ? “虚拟电厂”了解一下

一定程度上放大了电动汽车的应用场景，新能源汽车承担了平流、高峰期放电、低谷期充电的角色，既可以减少用电负荷的投入，又可以节约电力资源。但要实现这样的场景，除了对电动汽车数量的巨大要求外，还需要市场化的电价，车辆具备充放电功能 hellip

文记之家王硕奇

新能源越来越多，会怎么样？

昨日(8月1日)，在2022中国智能网联汽车大会现场，清华大学高院士预测:

2040年，中国将有3亿辆电动汽车。如果每辆车有65千瓦时的电，那么车上的电容量将是200亿千瓦时。这种储能规模将使“虚拟电厂”成为可能，新能源汽车将在最关键的储能环节发挥重要作用。

“虚拟电厂”这个名称在中国资本市场上是一个新兴的概念。其实它的原理并不复杂，很多年前就有人提过。而新能源汽车的大规模普及，使得家庭储能成为新的起点。

这一概念自1997年提出以来，引起了欧洲、北美、澳大利亚等多个国家的关注。

自2001年以来，欧洲国家如德国、英国、西班牙、法国、丹麦等。已经开始开发虚拟发电厂研究项目，主要目标是整合中小型分布式发电机组。同期，北美推广了同样内涵的“电力需求响应”。澳大利亚、日本等亚太国家近年来也逐渐加入虚拟电厂的研究和部署。

根据官方的解释，虚拟电厂是一种通过先进的信息通信技术和软件系统，实现储能系统、可控负荷、电动汽车等DER的聚合和协调优化，从而以特种电厂的身份参与电力市场和电网运营的电源协调管理系统。

虚拟电厂概念的核心可以概括为“通信”和“聚合”。

虚拟电厂的关键技术主要包括协调控制技术、智能计量技术和信息通信技术。

“十三五”期间，我国江苏、上海、河北、广东等地相继开展了电力需求响应和虚拟电厂试点工作。

例如，江苏省在2016年发起了全球最大的单次需求响应。

2017年，上海建成全球首个商业建筑虚拟电厂——黄浦区商业建筑虚拟电厂示范工程。

国基北电力有限公司优化创新虚拟电厂运营模式，高质量服务北京冬奥会。

显然，虚拟电厂最吸引人的功能是它可以聚合DER参与电力市场和辅助服务市场的运行，为配电网和输电网提供管理和辅助服务。

“虚拟电厂”的解决方案在中国有着巨大的市场潜力，对于面临电力短缺和能源效率低下矛盾的中国来说，无疑是一个很好的选择。

随着50度到100度新能源汽车的普及，不仅可以增加电网面临的需求，大大降低成本，还可以让消费者用上更实惠的电。

01.

你解决了供电的痛点了吗？

储能可能是今年夏天最热门的概念。

据统计局数据，2021年，我国规模以上火力发电52799亿千瓦时，水力发电12140亿千瓦时，核电3663亿千瓦时，风力发电4146亿千瓦时，太阳能发电1421亿千瓦时。

目前，火力发电仍是我国发电的主力，大量使用化石能源，如煤炭这种不可再生资源。在使用过程中产生大量二氧化碳等气体，污染环境。

另外火力发电的发电量有一个明显的弊端，就是无法精确控制，无论是燃烧还是熄灭都有一个过程。

因为今年外部环境偏紧，煤炭价格飙升，这对全国50%以上的火电企业来说是巨大的成本压力。由于今年夏天全国许多地区出现极端高温天气，用电量急剧增加。

而高院士认为，电网的难点不在于平均值，而在于峰值，也就是说，最大承载能力是目前更需要解决的问题。

在市场上，需要把平时多余的电储存起来，在高峰期使用。

按照高院士的分类，目前的储能主要分为三类:物理储能、化学储能和电化学储能。常见的储水是物理，氢是化学，电池是电化学。

从物理上讲，抽水蓄能是目前的主流，但由于效率较低，急需升级。下一代储能标准一般考虑电化学，最终形式是氢。

电动机被用来抽水。他们在低谷期加快旋转动力，将水泵入大坝储存。

然后在高峰期放水发电，等等。

这种方法非常有效。在整个过程中，四分之三的电能可以转化为水的重力势能。

可以说，虚拟电厂不是真正的电厂，而是一种智能电网技术。其核心思想是通过先进的信息通信技术和软件系统，将工厂、商场甚至居民家中各种分散的、可调节的电源和负荷聚集起来，形成一个虚拟的“发电厂”，进行统一管理和调度。

在虚拟电厂聚合下，企业、居民和其他用户都可以参与电力市场交易，具有更高的灵活性。

而越来越多的新能源汽车满足了下一代的储能需求。

根据院士高的预测:

“北京‘十四五’配网受不了。有序收费是必须的，无序收费是受不了的。电网改造很贵，我们现在在帮他们做规划。通过有序给电动汽车充电，让电网翻倍，还是能受得了的。这被称为有序收费蔬菜，这是单向的。双向可充可放，车联网互动。这包括汽车可以相互交互，汽车可以与房屋交互，汽车可以与建筑交互，汽车可以与工业园区交互，在一个变压器下，我们可以做微电网，局域网等。，可以和微电网互动。”

这样，新能源汽车就相当于形成了一个缓冲和储能，最大化的利用了资源。

02.

执行难？

支军认为，汽车储能的关键难点在于两点:一是消费者的主观能动性，二是车辆的大功率放电特性。

事实上，让消费者参与进来不同于传统的储能。我们必须面对成千上万的千千普通消费者。如何调动他们的积极性，成了必须考虑的问题。

8月1日，工信部、发改委、生态环境部发布《工业领域二氧化碳排放峰值实施方案》。

《方案》提出，加快实施节能降碳转型升级。实施能耗强度和总量双控制，实施工业节能改造工程。以钢铁、建材、石化、有色金属等重点行业为重点，完善差别电价、阶梯电价等绿色电价政策，鼓励企业对标能耗限额标准先进值或国际先进水平，加快节能技术创新和推广普及。

电价差，谷峰电价是一种调整方法，但对于普通消费者来说远远不够，他们需要比较电池充放电成本与电价之间的差异。

欧阳明院士给出的方案是完全市场化的，可以用区块链技术一起炒电。当用电需求剧增时，电费高于水厂和船，消费者可获得免费福利。当用电量较低时，它们可以继续充电，充分利用电能效率。

第二个困难是车辆的升级。目前大部分车辆只有大功率充电技术，而忽略了大功率放电技术。目前新能源汽车都有V2L功能，即车辆对外放电，功率在2-15KW左右。这种效率还需要共同进步，但的高院士认为，技术上不存在困难。

高预测，未来十年，电动汽车将形成智能能源生态。一个是黄金组合。我们相信分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链将形成集蓄光、充放电于一体的智慧能源系统。