康龍云教授電動汽車與電網(wǎng)互動技術(shù)(發(fā)言稿)

1、L o g oL o g o電動汽車與電網(wǎng)互動技術(shù) 華南理工大學(xué)電力學(xué)院華南理工大學(xué)電力學(xué)院 報告人：康龍云教授報告人：康龍云教授 2010-11-電動汽車與電網(wǎng)互動V2G 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)V2G 商業(yè)模式商業(yè)模式V2G 概述概述案例分析案例分析華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)電力學(xué)院研究現(xiàn)狀電力學(xué)院研究現(xiàn)狀L o g oL o g o一、電動汽車與電網(wǎng)互動概述智能電網(wǎng)的特點信息信息暢通暢通自愈自愈可靠可靠高效高效用戶用戶互動互動智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)V2GV2G很好的體現(xiàn)了這一特點！很好的體現(xiàn)了這一特點！V2G基本概念 VGvehiclegrid2to電能電能實現(xiàn)在受控狀態(tài)下電動汽車的能量與電網(wǎng)之間的雙向

2、互動和交換。V2G的概念（Vehicle to Grid）電動汽車的發(fā)展美國140億美元：支持電動汽車的研發(fā)250億美元：電動汽車的基金2012年：政府購車中50%是電動汽車。英國法國1997年：2000輛2009年：1萬輛，200座公用充電站純電動汽車和混合電動汽車預(yù)期目標 2015年 分別達120萬輛和35萬輛 2020年 分別達330萬輛和79萬輛 V2G在中國的發(fā)展在中國的發(fā)展預(yù)期數(shù)量：為1000萬 全球最大的電動汽車市場之一2001200920102020“十城千輛”電動汽車示范應(yīng)用工程。上海/深圳等5城市: 購買電動汽車補貼“863” 電動汽車重大專項電動汽車的發(fā)展大量電動汽車接入

3、電網(wǎng)電動汽車對電網(wǎng)的影響電動汽車對電網(wǎng)的影響大量電動汽車接入大量電動汽車接入 增加售電量 削峰填谷 應(yīng)急電源 分布式電源單元 輔助服務(wù) 供給能力 電網(wǎng)安全可靠性 電能質(zhì)量 電動汽車挑戰(zhàn)電動汽車對電網(wǎng)的影響取決于電網(wǎng)與電動汽車之間的互動方式與水平機遇V2G互動手段常規(guī)充電常規(guī)充電快速充電快速充電更換電池組更換電池組充電方式充電方式夜間夜間白天白天峰荷時段峰荷時段谷荷時段谷荷時段充電時間充電時間居住地點居住地點辦公地點辦公地點充電站充電站充電地點充電地點V2G效果舉例大量電動汽車入網(wǎng)但互動右圖為廣州市實際的負荷數(shù)據(jù)，考慮10萬臺電動汽車接入對電網(wǎng)的影響。 無互動情況下使系統(tǒng)峰谷差增大，有互動下使系

4、統(tǒng)峰谷差減小。V2G效果舉例大量電動汽車入網(wǎng)但互動右圖為廣州市實際的負荷數(shù)據(jù)，考慮10萬臺電動汽車接入對電網(wǎng)的影響。 無互動情況下使系統(tǒng)峰谷差增大，有互動下使系統(tǒng)峰谷差減小。V2G效果舉例大量電動汽車入網(wǎng)但互動44342150右圖為廣州市實際的負荷數(shù)據(jù)，考慮10萬臺電動汽車接入對電網(wǎng)的影響。 無互動情況下使系統(tǒng)峰谷差增大，有互動下使系統(tǒng)峰谷差減小。V2G互動的實現(xiàn)方式強制，被動激勵，主動？L o g oL o g o二、 V2G的商業(yè)模式V2G條件足夠的車載儲能滿足駕駛需求電動汽車有參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的意愿有與電網(wǎng)良性互動的能力利用電動汽車現(xiàn)有儲能裝置不用另外增加設(shè)備研究控制策略： 同時滿足汽車行駛

5、和電網(wǎng)需求V2G條件足夠的車載儲能滿足駕駛需求電動汽車有參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的意愿有與電網(wǎng)良性互動的能力經(jīng)濟評估經(jīng)濟評估成本 收益？從經(jīng)濟角度考慮從經(jīng)濟角度考慮V2G的可行性的可行性V2G條件足夠的車載儲能滿足駕駛需求電動汽車有參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的意愿有與電網(wǎng)良性互動的能力單一電價機制峰谷電價-實時電價-調(diào)峰調(diào)頻電價面對兩個電價：購電價，售電價不同時段電價相差大，輔助服務(wù)高價互動效益明顯參與電網(wǎng)互動的意愿大二者價差不大，互動效益有限參與電網(wǎng)互動的意愿不大V2G條件足夠的車載儲能滿足駕駛需求電動汽車有參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的意愿有與電網(wǎng)良性互動的能力車輛管理智能控制對電動汽車的行駛、充放電進行統(tǒng)一的安排、管理通過車載儀

6、表自動控制開發(fā)相應(yīng)的自動控制程序有電動汽車代理機構(gòu) 提供相應(yīng)服務(wù)行駛時間規(guī)律：公共汽車V2G條件足夠的車載儲能滿足駕駛需求電動汽車有參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的意愿有與電網(wǎng)良性互動的能力利用電動汽車現(xiàn)有儲能裝置 智能控制峰谷電價-實時電價-輔助服務(wù)電價V2G的商業(yè)模式資金流電力市場代理商1代理商2代理商3電能流代理商電力零售公司汽車制造商電池制造商電池經(jīng)銷商電信運營商獨立代理商L o g oL o g o三、V2G關(guān)鍵技術(shù)V2G關(guān)鍵技術(shù)互動技術(shù)裝備互動技術(shù)裝備互動激勵措施互動激勵措施互動控制策略互動控制策略電網(wǎng)規(guī)劃運行電網(wǎng)規(guī)劃運行V2G關(guān)鍵技術(shù)互動技術(shù)裝備互動技術(shù)裝備互動激勵措施互動激勵措施互動控制策略互動

7、控制策略電網(wǎng)規(guī)劃運行電網(wǎng)規(guī)劃運行不同電價政策下的互動效果峰谷電價實時電價輔助服務(wù)補償辦法V2G關(guān)鍵技術(shù)互動技術(shù)裝備互動技術(shù)裝備互動激勵措施互動激勵措施互動控制策略互動控制策略電網(wǎng)規(guī)劃運行電網(wǎng)規(guī)劃運行單臺電動汽車優(yōu)化代理商調(diào)節(jié)容量預(yù)測代理商優(yōu)化調(diào)度策略V2G關(guān)鍵技術(shù)互動技術(shù)裝備互動技術(shù)裝備互動激勵措施互動激勵措施互動控制策略互動控制策略電網(wǎng)規(guī)劃運行電網(wǎng)規(guī)劃運行考慮V2G的電網(wǎng)規(guī)劃考慮V2G的機組組合考慮V2G的經(jīng)濟調(diào)度考慮V2G的電網(wǎng)安全經(jīng)濟評估L o g oL o g o四、電動汽車用戶案例分析四、電動汽車用戶案例分析RAV4 EV簽訂V2G合同簽訂V2G合同注冊的V2G代理商注冊的V2G代理

8、商電動汽車通過代理商參與V2G上班途中(8:008:30)回家途中(18:0018:30)李先生的家（18:308:00）李先生上班的大樓（8:3018:00）（一）情景描述（二）李先生家的電動汽車一天內(nèi)參與V2G的情況分析 V2G例子分析 圖1 電動汽車并網(wǎng)例子分析圖2 日負荷曲線 時間時間EV狀態(tài)狀態(tài)SOC電網(wǎng)電網(wǎng)負荷負荷V2G狀狀態(tài)態(tài)8:00AM準備準備上班上班80%及以上及以上中中充電充電8:00AM8:30AM上班上班用車用車下降下降中中未接入未接入8:30AM18:00PM公司公司停駛停駛代理商智能代理商智能調(diào)度調(diào)度（60%）午間午間峰荷峰荷先充先充后放后放18:00PM18:30

9、PM下班下班用車用車下降下降中中未接入未接入18:30PM21:00PM小區(qū)小區(qū)停駛停駛代理商智能代理商智能調(diào)度調(diào)度（40%）晚間晚間峰荷峰荷放電放電21:00PM8:00AM小區(qū)小區(qū)停駛停駛代理商智能代理商智能調(diào)度調(diào)度夜間夜間谷荷谷荷充電充電（三）停車場優(yōu)化問題辦公樓辦公樓停車場停車場70%9AM18PM60%10AM22PM80%8AM13PM離開時電池充離開時電池充電狀態(tài)（電狀態(tài)（SOCSOC）接入電接入電網(wǎng)時間網(wǎng)時間車主預(yù)期車主預(yù)期離開時間離開時間日電價預(yù)測車車C1C2 Cn8+9+10+11-12-13+14+。20-21-+充電-放電調(diào)頻C1C1C2C2CnCn（四）電網(wǎng)對各個代理

10、商的優(yōu)化電網(wǎng)機組組合經(jīng)濟調(diào)度常規(guī)機組1常規(guī)機組2常規(guī)機組3汽車代理1汽車代理2汽車代理3汽車代汽車代理作為理作為一特殊一特殊類型的類型的發(fā)電機發(fā)電機（五）經(jīng)濟效益1. 電力市場情況調(diào)頻調(diào)壓服務(wù)市場包括兩部分的價格：1）合同的在線容量價格 （取0.04美元/kWh）2）調(diào)度的電能價格 （取0.01美元/kWh）（五）經(jīng)濟效益2.提供調(diào)頻調(diào)壓服務(wù)的收益)()(cdplugelplugcapRPtpPtpr合同的在線容量價格（0.04美元/kWh）接入電網(wǎng)的在線時間（23h/天）買/賣的市場電價（0.01美元/kWh）調(diào)度的電能占在線容量電能的比例（取0.10）每天的收益為： 某年的收益為： r=13.5美元 r=4928美元電動汽車提供V2G的功率（15kW）（五）經(jīng)濟效益accdplugencRPtcc)(dconvpeenccc年投資成本 （取304美元）產(chǎn)生電能的成本 （0.21美元/kWh）能量的轉(zhuǎn)化效率購電成本電池退化的成本每天的成本為： 該年的年成本為： c= 6.5美元 c=2374美元4.提供調(diào)頻調(diào)壓服務(wù)的成本5.經(jīng)濟效益分析年收益：r=4928美元年成本：c=2374美元結(jié)論：因為收益大于成本，所以李先生參與V2G的選擇是明智的。V2G的實現(xiàn)需要研究的新的課題？的實現(xiàn)需要研究的新的課題？ 五、華南理工大學(xué)有關(guān)電動汽車研究現(xiàn)狀五、華南理工大學(xué)有關(guān)電動汽車