电动汽车试水“有序充电”
新能源汽车补贴、充电基础设施补贴都知道，有序充电也给补贴，你听过吗?
1月10日，在中国电动汽车百人会论坛(2020)上，上海市电力需求响应中心主任郑庆荣介绍，参与该市电力需求响应的企业和个人电力用户可以获得补贴资金，其中就包括充电桩企业和电动汽车消费者。
郑庆荣所说的电力需求响应，在电动汽车领域，就是利用有序充电实现错峰充电等目标。目前，蔚来汽车、国家电网等企业和部分电动汽车用户已经在上海开始参与有序充电试点项目，并获得补贴。
不只是上海，在天津、北京、郑州等地，基于有序充电的电动汽车电力需求响应试点也已展开。
另外，在论坛上，南方电网电动汽车服务有限公司董事长邹大中介绍了南网电动车的数字电网建设，国网电动汽车服务有限公司副总经理阙诗丰则展示了国网电动车在泛在电力物联网等方面的应用。
中国工程院院士黄其励评论，就电动汽车而言，有序充电、数字电网、泛在电力物联网等只是说法相异，但其内涵并不矛盾，目的都是实现智慧用电、科学用电、合理用电和高效用电。
上海：有序充电纳入“虚拟电厂”
先来了解几个概念：需求响应、有序充电和虚拟电厂。
需求响应，也叫电力需求响应。郑庆荣介绍，上世纪90年代和21世纪初期，全国缺电情况比较明显，因此会采用错峰用电、临时限电等行政方式调节电网负荷;目前，采用市场化方式调节电力分配，给参与方一定的补贴，两种情况都属于需求响应。
郑庆荣说，从2014年开始，国网上海市电力公司开始打造需求响应体系。到目前为止，上海参与需求响应的电力用户以商业楼宇为主，约有150栋，共参与15次需求响应。需求响应期间，这些楼宇配合电网在用电高峰和低谷时减少或增加用电量。5年来，上海给这些企业发放需求响应补贴1000多万元。
那么，什么是有序充电，和需求响应有什么关系?
2019年10月，国家电网发布的《泛在电力物联网白皮书2019》，对这两个概念有专门说明(如下图)。通俗来讲，和有序充电相对的是无序充电。目前的电动汽车，尤其是私人用电动汽车多处于无序充电阶段，即用户随地、随时、随机充电——想怎充就怎么充。
有序充电和虚拟电厂的定义
资料来源：《泛在电力物联网白皮书2019》
和这种无序充电相对的是有序充电——电网需要削峰时，电动汽车和充换电站就减少用电量，需要填谷时，就增加用电量。
郑庆荣举了两个例子。一个是企业——蔚来汽车，2019年端午节期间，上海市电力需求响应中心和蔚来联合开展需求响应工作。当天，为提高用电低谷时段的用电量，蔚来配合电网需求，开启全部换电站，把其他时段充电的工作转移到凌晨2:00至5:00，最终为电网增加了4500千瓦时的峰谷电量。
另一个例子是电动汽车个人用户对有序充电的尝试。据郑庆荣介绍，2019年8月9日，上海市首次将私人充电桩接入需求响应，虽然总量不大，但也起到了有益的示范作用。
在以上两个例子中，充换电企业和电动汽车个人用户都通过有序充电，成为电力需求响应的参与者。
有序充电多方受益
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资料来源：郑庆荣演讲PPT
郑庆荣表示，这样的电力需求响应和上世纪90年代的电力需求响应不同，后者需要电网提前和用户沟通，依靠用户内部的用电管理设备调节电力负荷;而前者只需获得用户许可，电网设备可以快速做出反应，自动调节电力负荷，可以称为需求响应2.0版本，也就是虚拟电厂。
因此，有序充电的电动汽车可以看做虚拟电厂的一部分。
目前，电动汽车在虚拟电厂的大盘上所占的比例很有限，但在郑庆荣看来，电动汽车和充电桩的潜力很大。据他介绍，目前上海的国网、特来电、星星充电3家主流充电桩企业有2363个充电站，1.7万个充电桩，总功率50万千瓦，预计这些充电桩中有30%可参与电网互动。
另外，郑庆荣还表示，2020年，上海计划在已有商业建筑虚拟电厂的基础上扩展用户侧资源，将电动汽车充电桩纳入虚拟电厂的调控资源。目前，上海的全部充电桩有3万多个，因此这项计划被称为“万电齐发”计划。
多地试水“有序充电”
上海只是全国电动汽车试水“有序充电”的一个地区，其他地区也在开展类似试点活动。
2018年，国网郑州供电公司在郑州投入50个有序充电的充电桩，在不影响小区居民正常用电的情况下，利用现有电网资源，制定有序充电计划，调整充电桩输出功率，实现用电“削峰填谷”。
2019年春节期间，国网电动汽车服务(天津)有限公司组织41座公交充电站、21座城市快充站，共计753个充电桩，以市场化竞价模式参与“填谷”电力需求响应，总响应电量超过7.56万千瓦时。
2019年6月，国网北京电力在海淀区西八里庄小区新建有序充电桩30台，将充电高峰负荷由20时成功转移至23时至次日凌晨的用电低谷时段，峰谷负荷差降低至250千瓦，峰谷差降低达58%，有效降低变压器负载率10%。
从无序充电到有序充电
资料来源：黄其励演讲PPT
对此，黄其励评价，目前的电动汽车保有量较少，无序充电对电网的压力还没有大规模凸显，随着电动汽车保有量的逐步增加，无序充电势必增加电网的峰谷差，加重电网压力。未来，利用泛在电力物联网实现有序充电，就能减小峰谷差，提高资源和资金利用率。
同时，黄其励还表示，现在能有序充电的电动汽车还比较少，谈不上“泛在”，如果未来有更多电动汽车参与进来，就称得上是真正的泛在电力物联网了，能同时满足用户需求、电网需求和国家能源转型需求。
郑庆荣也认同，电动汽车有序充电，参与虚拟电厂建设，是企业用户、电动车主和电网等多方共赢的。对于电网，有序充电能大大节省新增发电厂的投资成本;对于社会，提高电力资源利用率，能减少污染问题;对于参与有序充电的用户，可以获得一定的交易补贴。
“希望能够完善补偿机制，以谁得益谁花钱的原则，由电网拿出一部分因少建配电网节省的资金，政府也可以拿出一部分环保资金，奖励帮助调节电网负荷的负荷集成商(企业)和用户。这个体系应该可以建成，也有很大的潜力。”郑庆荣说。
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