胡春玲 胡云峰

摘 要：為什么我國(guó)要大力要發(fā)展電動(dòng)汽車？隨著電動(dòng)汽車在我國(guó)的不斷發(fā)展和數(shù)目的不斷壯大，它在使用過程中涉及到的車載電池的充放電問題將會(huì)直接影響到智能電網(wǎng)的安全。它們之間關(guān)系如何？如何協(xié)調(diào)電動(dòng)汽車充放電和智能電網(wǎng)之間的關(guān)系？使智能電網(wǎng)更好的服務(wù)于我們的生活？

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；智能電網(wǎng)；充放電

現(xiàn)如今，隨著人們生活水平的逐漸提高，汽車作為出行工具，已經(jīng)遍布各家各戶。汽車的普及給生產(chǎn)和生活帶來了前所未有的便利。但是，由于我國(guó)人口眾多，相對(duì)來說，汽車的數(shù)目也就非常龐大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2018年6月底，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)3.19億輛，而且2018年以來，保有量月均增加166萬輛，保持持續(xù)快速的增長(zhǎng)，目前，全國(guó)58個(gè)城市汽車的保有量超過百萬量，7個(gè)城市達(dá)300萬輛以上，按照如此的發(fā)展趨勢(shì)，到2022年國(guó)內(nèi)汽油的需求量將增長(zhǎng)至20810萬噸，按照每升汽油產(chǎn)生10立方米的廢氣計(jì)算，20810萬噸的汽油將會(huì)帶給我們多少的廢氣？！廢氣的成分約有150多種，直接的后果，就是造成了溫室效應(yīng)，以及惡劣天氣的頻繁發(fā)生，以致于我國(guó)10月份以后，很多城市PM2.5頻頻爆表。

為了有效解決這些問題，國(guó)家也先后采取了很多有效的措施，例如燃?xì)馄囘\(yùn)行，一些一線城市限號(hào)運(yùn)行等等，但也沒有解決基本的問題。這幾年，國(guó)家為了根本解決這個(gè)問題，在大力的倡導(dǎo)使用電動(dòng)汽車，并且在汽車的購(gòu)買上給予了很大的補(bǔ)貼。電動(dòng)汽車顧名思義，就是以電為主要?jiǎng)恿碓矗姷闹饕獊碓磩t為電池，電池的容量及品質(zhì)直接關(guān)系到汽車的使用壽命及行車?yán)锍獭ｋ妱?dòng)汽車的電池一般由兩種，一種是蓄電池，還有一種是燃料電池。一般利用蓄電池的電車我們稱為純電動(dòng)車，利用燃料電池的電車稱為燃料電池電動(dòng)車。純電動(dòng)車是我們未來的發(fā)展方向，但是由于技術(shù)的原因，電動(dòng)汽車目前存在續(xù)航時(shí)間短、充電難、成本高的問題，現(xiàn)在這種電動(dòng)汽車，還不能作為主力車型；目前，應(yīng)用較廣的電動(dòng)汽車是混合動(dòng)力汽車，在低速、啟動(dòng)的過程中，蓄電池起主要作用，在全負(fù)荷加速的過程中，蓄電池起輔助作用，制動(dòng)過程中，蓄電池起儲(chǔ)存能量的作用。

智能電網(wǎng)具有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，同時(shí)具備各類電源接入、送出的適應(yīng)能力，大范圍資源優(yōu)化配置能力和用戶多樣化能力，以實(shí)現(xiàn)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)高效、清潔的電力供應(yīng)，隨著智能電網(wǎng)的飛速發(fā)展及電動(dòng)汽車保有量得大幅度提高，未來電動(dòng)汽車的車載電池將作為智能電網(wǎng)的移動(dòng)存儲(chǔ)單元。一方面，在電網(wǎng)波峰及波谷的時(shí)候，通過智能電網(wǎng)和電動(dòng)汽車車載電池的互相傳輸，調(diào)整電網(wǎng)的平衡，降低傳統(tǒng)備用發(fā)電容量，提高電網(wǎng)的利用效率；另一方面，在微電網(wǎng)中，電動(dòng)汽車在可再生能源發(fā)電功率較大而電網(wǎng)負(fù)荷較低的時(shí)候可以吸收電能，在可再生能源發(fā)電功率較低而電網(wǎng)負(fù)荷較高時(shí)釋放電能，輔助電網(wǎng)有效接納波動(dòng)性可再生能源發(fā)電容量，使再生能源得到充分的利用，減少石化能源發(fā)電帶來的環(huán)保問題。同時(shí)，通過分時(shí)電價(jià)等政策的實(shí)行，電動(dòng)汽車用戶能夠在不影響電動(dòng)汽車使用的前提下，通過高峰時(shí)段較高電價(jià)時(shí)放電，低谷時(shí)段較低電價(jià)時(shí)對(duì)電動(dòng)汽車充電獲得直接的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在進(jìn)行V2G的相關(guān)研究，旨在實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)和電動(dòng)汽車之間的能源互動(dòng)。

電動(dòng)汽車的發(fā)展過程中，雖然國(guó)家在大力的提倡，但是現(xiàn)在還沒有普及，其主要原因，雖然有車載電池的問題，但更多的是因?yàn)槌潆娫O(shè)施沒有配套，阻礙了推廣的進(jìn)度。

隨著電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用，充電樁的問題凸顯出來，人們對(duì)于電動(dòng)汽車和充電樁的認(rèn)識(shí)也不在僅僅局限于代步工具和“加油站”，而是希望開拓更廣泛的應(yīng)用。

目前，我國(guó)電動(dòng)汽車的充電設(shè)備主要由多臺(tái)直流充放電機(jī)構(gòu)成的集中充電站，及廣泛分布在各類停車場(chǎng)的交流充電樁構(gòu)成。2014年底開始，我們國(guó)家有計(jì)劃地出臺(tái)了一系列促進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的政策規(guī)劃，推動(dòng)了各地投資充電樁、充電站的熱潮。截止到2017年4月底，全國(guó)充電樁保有量約為36.6萬個(gè)。其中，北京市充電樁的保有量居第一，約為7.4萬個(gè)；其次是上海市，約為6萬個(gè)；廣東省位居第三，約為4.4萬個(gè)。隨著充放電設(shè)施規(guī)模的逐步增多，其對(duì)電網(wǎng)也將產(chǎn)生一系列的影響：

（1）對(duì)電能質(zhì)量的影響。由于電網(wǎng)和車載電池之間充放電為雙向變流操作，不可避免的會(huì)產(chǎn)生諧波等影響，給電網(wǎng)帶來電能質(zhì)量的問題。

（2）臨時(shí)性快速充電對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷帶來沖擊。由于未來電動(dòng)汽車規(guī)?；瘧?yīng)用后電池的容量較大，達(dá)到數(shù)十千瓦時(shí)，如果采用快速充電的方式對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行臨時(shí)充電，單車快速充電功率將達(dá)到數(shù)百千瓦以上的等級(jí)，類似的這種大量充電的方式將對(duì)當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)造成極大的功率沖擊。

（3）對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響。由于充放電設(shè)施是與配電網(wǎng)相連的，通過智能的充放電操作在配電網(wǎng)側(cè)顯著平抑頻率波動(dòng)、電網(wǎng)負(fù)荷，將極大地降低電網(wǎng)調(diào)峰及調(diào)頻的需求，降低電網(wǎng)負(fù)荷率、降低電網(wǎng)的峰谷差，降低電網(wǎng)備用發(fā)電容量的需求，可以有效的改變電網(wǎng)的運(yùn)行方式，在電網(wǎng)的規(guī)劃中要充分考慮這些因素帶來的影響。

（3）對(duì)配電網(wǎng)的影響。由于車載電池和電網(wǎng)之間在電網(wǎng)負(fù)荷變化大的時(shí)候采用的雙向互動(dòng)的服務(wù)，由于電動(dòng)汽車數(shù)量巨大，并且具有移動(dòng)性和分散性的特點(diǎn)，因此，這些充放電設(shè)施對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃中的配電容量設(shè)置、繼電保護(hù)設(shè)置、配電線路的選型將產(chǎn)生巨大的影響。

通過加快堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，能夠有效滿足電動(dòng)汽車等新型電力用戶的電力服務(wù)要求。同時(shí)通過電動(dòng)汽車充放電配套的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可以滿足電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展和廣大消費(fèi)者對(duì)于出行的需要，從而更加完善堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)的高效互動(dòng)，解決能源安全與環(huán)保問題。

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