С быстрым ростом популярности НЭУ (новых энергетических автомобилей) спрос на зарядку пользователей электромобилей в сообществах резко возрос. Традиционный беспорядочный метод зарядки не только создает риск перегрузки электросети в часы пик, но и нарушает подачу электроэнергии в жилых домах. Поэтому возникла концепция упорядоченной зарядки, революционизирующая управление сетью и повышающая эффективность, интеллектуальность и организацию зарядки НЭУ.

Упорядоченная зарядка относится к практике управления и контроля зарядкой электромобилей с помощью экономических или технологических средств. Ее цель заключается в удовлетворении потребностей в зарядке электромобилей при одновременном "сглаживании пиков и заполнении впадин" кривой нагрузки электросети. Таким образом, она снижает необходимость в дополнительной мощности генерации, обеспечивая гармоничное развитие между индустрией электромобилей и электросетью.

Поэтому упорядоченная зарядка — это интеллектуальный подход к зарядке, который оптимизирует расписание зарядных станций, учитывая такие факторы, как нагрузка на сеть, спрос на зарядку и цены на электроэнергию.

С точки зрения применения, общественные зарядные станции, промышленные парки, автомагистрали и другие сценарии обычно требуют быстрого, высокомощного зарядки из-за временной чувствительности использования. В отличие от этого, жилые районы и парковки на рабочих местах предлагают большую гибкость в времени зарядки. Эти последние сценарии идеально подходят для реализации упорядоченной зарядки, так как у пользователей, как правило, менее срочные требования к зарядке.

Оптимизация нагрузки на сеть: Упорядоченная зарядка может оптимизировать нагрузку на электросеть, осуществить сглаживание пиковых нагрузок и заполнение впадин, не только эффективно снижая давление на электроснабжение в часы пик и уменьшая колебания нагрузки на электросеть, но и удовлетворяя нормальные производственные и жизненные потребности пользователей, обеспечивая плавный переход нагрузки и улучшая стабильность и безопасность энергетической системы.

Эффективное управление энергией: В отличие от фиксированной выходной мощности традиционных зарядных станций, выходная мощность упорядоченных зарядных станций может гибко регулироваться в определенном диапазоне. Эта адаптивность позволяет более эффективно использовать энергию, удовлетворяя разнообразные потребности в зарядке.

Аппаратное преобразование

Модуль пробуждения транспортного средства: обеспечение того, чтобы все заряжаемые транспортные средства были оснащены модулями пробуждения, что является предпосылкой для упорядоченной зарядки.

Коммуникационный интерфейс и протокол: Зарядные станции должны быть оснащены коммуникационными интерфейсами и протоколами, способными передавать управляющую информацию. Возможно, потребуется модификация аппаратного обеспечения для поддержки более эффективного обмена данными.

Энергетические маршрутизаторы: Энергетические маршрутизаторы обеспечивают функции управления нагрузкой и возможности удаленного прерывания, облегчая связь между локальными и облачными платформами.

Оптимальная зарядка в зоне станции: При фиксированной модели тарифов на электроэнергию по времени использования зарядные станции управляются удаленно через счетчики электроэнергии для минимизации экономических затрат.

Интеллектуальная зарядка для оптимизации станций: Путем корректировки цен на услуги пользователи получают стимулы выбирать периоды зарядки в не пиковые часы, что обеспечивает стабильный процесс зарядки.

Интеллектуальная зарядка для оптимизации сети: Этот подход требует сложных алгоритмов оптимизации для балансировки стабильности сети, потребления новой энергии и экономической жизнеспособности энергетической системы.

Платформенное строительство

Интеллектуальная сервисная платформа: Создание интеллектуальных сервисных платформ для зарядных станций обеспечивает поддержку от начала до конца, от планирования и управления до повседневной эксплуатации, тем самым повышая общее качество и эффективность зарядных услуг.

Политическая поддержка и зрелость технологий

Поддержка политики: Государства на национальном и местном уровнях должны продолжать издавать политики, которые способствуют интеллектуальной и упорядоченной зарядке, а также взаимодействию автомобиля с сетью (V2G).

Зрелая технология: С развитием технологий, таких как улучшение технологии аккумуляторов и технологии зарядки электромобилей, упорядоченная зарядка станет более эффективной и экономичной.

Факторы, влияющие на интеллектуальную и упорядоченную зарядку

Характеристики нагрузки электросети варьируются в зависимости от региона: например, в Шанхае, Китай, летом наблюдается значительное увеличение пикового спроса на электроэнергию, что создает нагрузку на электроснабжение. Поэтому существует огромный спрос на гибкость взаимодействия транспортных средств и сети.

Ценовая политика на электроэнергию: Ценовая политика на электроэнергию в различных местах оказывает важное влияние на реализацию интеллектуальной и упорядоченной зарядки. Ценовая политика по времени использования электроэнергии в Шанхае, с ее значительными различиями между пиковыми и низкими ценами, эффективно побуждает владельцев электромобилей участвовать в мероприятиях по балансировке сети.

Макет зарядной инфраструктуры: Макет зарядной инфраструктуры должен быть согласован с планированием электросети. В "Десятой пятилетней программе развития зарядных (заменяемых) объектов в Шанхае" Шанхай определил целевое строительство и макет зарядной инфраструктуры, требуя, чтобы зарядная инфраструктура города соответствовала потребностям 1,25 миллиона новых энергетических электромобилей в 2025 году.

Уровень интеллекта зарядных устройств: Интеллектуальная и упорядоченная зарядка требует от зарядных устройств высокого уровня интеллекта и реализации взаимодействия с электросетью в реальном времени. Шанхай способствует взаимосвязи инфраструктуры электромобилей и улучшает уровень интеллекта и возможности совместного управления зарядными устройствами.

Пользовательское поведение и требования Пользователи в разных регионах имеют разные привычки и требования к зарядке. Умная и упорядоченная зарядка должна учитывать привычки и требования пользователей. Период зарядки владельцев электромобилей в Шанхае, как правило, сосредоточен. Если он совпадает с пиковым нагрузочным периодом электросети, это повлияет на безопасную работу электросети.

Политическая поддержка и механизм стимулов: Политическая поддержка и механизмы стимулов имеют очень важное значение для продвижения интеллектуальной и упорядоченной зарядки. Через политические документы Шанхай реализовал политику тарифов на электроэнергию в зависимости от времени использования и постоянно проводил реагирование на спрос на электроэнергию, что создало условия для взаимодействия между транспортными средствами и сетями.

Технические стандарты и спецификации: Единые технические стандарты и спецификации являются основой для реализации интеллектуальной и упорядоченной зарядки. Например, Шанхай, Китай, выпустил Технические требования к интеллектуальной зарядке и интерактивному отклику интеллектуальных зарядных станций для электромобилей, которые определили применимые сценарии, общие требования, требования к интеллектуальной зарядке, требования к интерактивному отклику и требования к платформенному интерактивному взаимодействию для интеллектуальной зарядки и интерактивного отклика интеллектуальных зарядных станций для электромобилей.

Безопасность и надежность Интеллектуальная и упорядоченная зарядка должна обеспечивать безопасность и надежность процесса зарядки. В практике взаимодействия транспортных средств и сети в Шанхае была проверена реакция различных зарядных и заменяющих устройств, таких как общественные и жилые, и можно получить значительные преимущества.

Экономический анализ: Экономика является ключевым фактором для широкомасштабного продвижения интеллектуальной и упорядоченной зарядки. Экономический анализ взаимодействия автомобилей и сети в Шанхае показывает, что все виды инфраструктуры для зарядки и замены, такие как общественная и жилевая, имеют возможность реагировать и могут получать значительные выгоды.

Различия между упорядоченной и беспорядочной зарядкой

Основное различие между упорядоченной и беспорядочной зарядкой заключается в том, управляется ли зарядное поведение электромобилей (ЭМ) и регулируется для достижения более разумного и эффективного использования энергии. Ниже приведены конкретные различия между ними:

Управление зарядкой

Упорядоченная зарядка: с помощью технических средств и экономических мер направлять и контролировать электромобили для зарядки в наиболее подходящее время. Это обычно включает использование интеллектуальной системы управления зарядкой для оптимизации времени зарядки и мощности в зависимости от нагрузки на сеть и колебаний цен на электроэнергию.

Беспорядочная зарядка: Время зарядки электромобилей полностью определяется самими владельцами, и нет единой стратегии управления, что может привести к нерациональному использованию энергетических ресурсов или нестабильности электросети в периоды пиковой нагрузки.

Влияние электросети

Упорядоченная зарядка: Она может помочь снизить пик нагрузки на электросеть, уменьшить давление на энергетическую систему и повысить стабильность и надежность электросети, организуя зарядку в период низкого спроса на электроэнергию.

Беспорядочная зарядка: Может ухудшить пиковые нагрузки, увеличивая нагрузку на сеть и потенциально повышая затраты на генерацию электроэнергии и инвестиции в инфраструктуру.

Экономические выгоды

Упорядоченная зарядка: Заряжая в период низкой цены на электроэнергию, пользователи могут сэкономить на стоимости зарядки. Кроме того, это также может повысить коэффициент использования оборудования электросети, что поможет снизить общую стоимость электроснабжения в долгосрочной перспективе.

Беспорядочная зарядка: Пользователи могут понести более высокие счета за электроэнергию, заряжая устройства в часы пик, когда цены, как правило, повышены.

Технологическое применение

Упорядоченная зарядка: Это зависит от передовых технологий Интернета вещей и стратегии умной сети, таких как автоматическая регулировка зарядных станций, резервирование и корректировка планов зарядки пользователей и т.д.

Несогласованная зарядка: Не требует специализированного технического вмешательства, так как решения о зарядке принимаются исключительно пользователем.

Статус исследований упорядоченной зарядки

Исследования в Китае

В Китае, с быстрым развитием электромобилей, связанные исследования также углубляются. Текущие усилия сосредоточены на:

Управление нагрузкой на основе цен: Использование стимулов по цене электроэнергии для поощрения зарядки в периоды низкой нагрузки на сеть, тем самым сглаживая кривую нагрузки.

Услуги, ориентированные на пользователя: Приоритизация потребностей пользователей в зарядке, таких как предпочтения по времени и мощности. Это включает в себя расширение сети быстрых и медленных зарядных станций и предоставление персонализированных решений для зарядки с помощью интеллектуальных систем управления.

Планирование инфраструктуры: Учитывая будущие тенденции развития электромобилей, рационально планируйте размещение и мощность зарядных устройств. Например, в зависимости от количества электромобилей в регионе, спроса на зарядку и других факторов, осуществляется размещение и планирование зарядных станций для повышения коэффициента использования зарядных устройств. Однако остаются проблемы, такие как несоответствие технических стандартов, низкое участие пользователей и сложное совместное управление среди нескольких заинтересованных сторон.

Исследовательский прогресс за границей

В настоящее время зарубежные страны получили некоторый передовой опыт и результаты исследований в области стратегии упорядоченного контроля зарядки зарядных устройств в условиях многокритериальной оптимизации. Некоторые страны реализовали эффективный контроль и оптимизацию зарядки электромобилей с помощью технологий умной сети и современных систем управления зарядкой, используя аналитические данные и прогнозные модели для динамической настройки параметров зарядки. Кроме того, текущие исследования сосредоточены на разработке инновационных технологий зарядки, таких как беспроводная и быстрая зарядка, чтобы удовлетворить разнообразные потребности пользователей.

Взаимодействие транспортного средства с сетью и упорядоченная зарядка

В последние годы национальные и местные органы власти выпустили множество политик для улучшения взаимодействия транспортных средств с сетью в инфраструктуре зарядки. Энергетические компании также активно исследуют конкретные практики взаимодействия новых энергетических транспортных средств с электросетью.

Взаимодействие между всей сетью транспортных средств пройдет несколько этапов: от беспорядочного режима зарядки, который не учитывает влияние на электросеть в начале, до глубокої интеграции транспортной сети и электросети. Учитывая такие факторы, как поддерживающие политики, привычки пользователей, техническое состояние, промышленная экология и так далее, в течение как минимум трех лет упорядоченная зарядка (V1G) является наиболее коммерчески целесообразной схемой, и схема реконструкции станций также ставит это в качестве цели реализации.

С точки зрения обеспечения безопасности электросети, схема предлагает проект строительства упорядоченной зарядной станции, сосредотачиваясь на преобразовании аппаратного оборудования, регулировании и операционной стратегии, а также информационной платформе. Интегрируя распределительные сети, зарядные станции, автомобили и батареи, эти станции оснащены для эффективного проведения упорядоченных операций зарядки.

Упорядоченная зарядная станция

Определите упорядоченную зарядную станцию, которая отличается от фиксированной выходной мощности традиционной зарядной станции переменного тока мощностью 7 кВт. Выходная мощность упорядоченной зарядной станции варьируется от 1,3 кВт до 7 кВт. Весь проект основывается на интеллектуальной энергетической системе Государственной сети в качестве главной станции. При условии, что электросеть не модифицируется и нормальное потребление электроэнергии жителями сообщества не затрагивается, разрабатывается упорядоченный план зарядки в соответствии с принципом "первый пришел - первый обслужен, и резервная зарядка". "Умность" упорядоченной зарядной станции заключается в том, что, как только электрическая нагрузка в сообществе становится слишком большой, зарядная станция будет регулировать последовательность времени зарядки или автоматически снижать выходную мощность в соответствии с контрольной стратегией главной станции, чтобы в первую очередь обеспечить нормальное потребление электроэнергии для жизни жителей. В то же время зарядная станция также может заряжаться независимо в период низкой цены на электроэнергию в соответствии с интеллектуальной стратегией зарядки, что снижает стоимость зарядки и экономит время ожидания для владельца.

Отличия от обычных зарядных станций: Упорядоченные зарядные станции имеют механизм очереди, который распределяет время зарядки для электромобилей в соответствии с потребностями пользователей, сокращая время ожидания автомобилей во время зарядки и повышая эффективность зарядки. Обычные зарядные станции не имеют этого механизма, и возможную проблему с заторами владельцу необходимо решать самостоятельно.

Удобные функции: Упорядоченные зарядные станции предоставляют информацию в реальном времени, такую как количество ожидающих автомобилей и доступность зарядных станций, что позволяет пользователям более эффективно планировать свою зарядку.

Ограничения обычных зарядных станций: Отсутствие системы очередей в обычных зарядных станциях приводит к более длительному времени ожидания и непредсказуемым графикам зарядки, что требует от пользователей полагаться на собственное суждение или внешнюю помощь.