清華大學(xué)與星星充電合作開發(fā)微電網(wǎng)——“風(fēng)光氣儲(chǔ)充”一體化綜合試驗(yàn)示范平臺(tái)
9月17日,清華大學(xué)汽車工程系啟用了一個(gè)微電網(wǎng)。這個(gè)微電網(wǎng)由清華大學(xué)汽車工程系與星星充電合作開發(fā),同時(shí)也是一個(gè)“風(fēng)光氣儲(chǔ)充”一體化綜合試驗(yàn)示范平臺(tái)。試驗(yàn)示范的目的,就是求解大規(guī)模電動(dòng)汽車充電的難題。其基本邏輯是,一方面充分利用“風(fēng)光氣”等清潔發(fā)電資源,形成微電網(wǎng),避免大幅增加大電網(wǎng)負(fù)荷;另一方面提高系統(tǒng)效率,避免電能損耗。
中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高(右)、中國(guó)工程院院士韓英鐸(中)與萬邦新能源董事長(zhǎng)邵丹薇為試驗(yàn)示范平臺(tái)揭牌
清華大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高表示,該試驗(yàn)平臺(tái)的分布式特點(diǎn)不僅利于未來微電網(wǎng)能夠進(jìn)入千家萬戶,還能把清潔能源和電動(dòng)汽車結(jié)合,“新能源車就是要用新能源電”。
大學(xué)里的微電網(wǎng)
兩家單位合建的這一微電網(wǎng),“風(fēng)光氣儲(chǔ)充”方面,目前只有“風(fēng)光儲(chǔ)充”四個(gè)方面。
風(fēng):清華大學(xué)汽車工程系電池實(shí)驗(yàn)室樓頂?shù)?路1kW渦輪式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(下圖);
光:實(shí)驗(yàn)室樓頂1路50kW光伏發(fā)電系統(tǒng)(下圖);
儲(chǔ):實(shí)驗(yàn)室旁1路200kWh儲(chǔ)能系統(tǒng);
充:1臺(tái)180kW大功率直流充電樁、3臺(tái)60kW直流充電樁,4臺(tái)20kW慢充直流樁(下圖)。
這個(gè)供電、儲(chǔ)能、用電的網(wǎng)絡(luò),是一個(gè)能夠自治的能源網(wǎng)絡(luò)。據(jù)萬幫新能源(星星充電的公司名稱)研發(fā)總經(jīng)理李德勝介紹,項(xiàng)目一期光伏和風(fēng)機(jī)年發(fā)電量近10萬kWh,可滿足30余輛電動(dòng)汽車充電及實(shí)驗(yàn)室用電需求。不過,該微電網(wǎng)也具備并網(wǎng)運(yùn)行條件,可滿足電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)要求。
這一微電網(wǎng)的另一大特征是,這是一個(gè)800V直流電網(wǎng)。這么高的電壓,一方面是為了提高系統(tǒng)效率,另一方面是試驗(yàn)未來高電壓大功率車型充電,定制研發(fā)高效轉(zhuǎn)化模塊。項(xiàng)目提出的研究目標(biāo)是,新能源汽車能源的生產(chǎn)、傳輸和消耗全流程能源效率提升5%。
在“氣”方面,項(xiàng)目后期會(huì)新增燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。另外“充”方面也會(huì)增加超大功率充放電系統(tǒng)、無線充電系統(tǒng)等新功能,以探索新能源汽車多種能源供給方式的新技術(shù),研制新設(shè)備和新平臺(tái)。
推廣的可能
根據(jù)星星充電的估算,2017年,全國(guó)電動(dòng)汽車充電量約48億度。如果到2030年,假設(shè)全國(guó)電動(dòng)汽車總保有量8000萬輛,年充電量就將達(dá)到3500億度,是三峽年發(fā)電量的3.5倍。
如果要滿足大規(guī)模電動(dòng)汽車充電,除了新增大電網(wǎng)的發(fā)電并網(wǎng),還有一個(gè)解決方案,就是充分利用分布式、可再生能源的發(fā)電。
根據(jù)中國(guó)的能源和電力發(fā)展十三五規(guī)劃,2030年非化石能源的發(fā)電量占比要達(dá)到50%。但是,這些大量的可再生能源發(fā)電,往往存在并網(wǎng)難題。2017年,電網(wǎng)棄風(fēng)棄電高達(dá)492億度,是當(dāng)年電動(dòng)汽車總充電量的近十倍。因此,需要一個(gè)微電網(wǎng)的用電方案,實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電、分布式用電。而面臨充電難題的電動(dòng)汽車,恰好可以扮演微電網(wǎng)中用電或者儲(chǔ)電的載體角色。如果大規(guī)模電動(dòng)汽車充電在微電網(wǎng)進(jìn)行,對(duì)大電網(wǎng)的沖擊也就不復(fù)存在。
微電網(wǎng)的電力來源多元,還不止“風(fēng)光氣”,此外還可以有柴油發(fā)電機(jī)、生物質(zhì)能、潮汐能等分布式電源。特別是在孤立海島、城市片區(qū)以及偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)等,微電網(wǎng)有廣泛應(yīng)用前景。但是這和電動(dòng)汽車的市場(chǎng)分布似乎不太契合。
微電網(wǎng)充電的場(chǎng)景設(shè)想
中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授韓英鐸在和媒體座談時(shí)表示,“國(guó)家十三五能源規(guī)劃中,風(fēng)電與光伏,集中和分散并舉,分散為主,西部和東部并舉,東部為主。”他認(rèn)為分布式可再生能源的新規(guī)劃方向,與電動(dòng)汽車市場(chǎng)相契合,值得推廣。
兩個(gè)萬億級(jí)市場(chǎng)
李德勝介紹,星星充電計(jì)劃建設(shè)100個(gè)以上光儲(chǔ)充的系統(tǒng),來提升充電前段清潔能源的占比。
星星充電推廣可再生能源發(fā)電與充電運(yùn)營(yíng)結(jié)合,意味著星星充電也將進(jìn)入到電力市場(chǎng)?
萬幫新能源投資集團(tuán)董事長(zhǎng)邵丹薇在和媒體座談時(shí)表示,星星充電在去年底就拿到了售配電牌照。“現(xiàn)在我們?cè)诮K一度電只能比從國(guó)網(wǎng)購(gòu)電便宜一分錢左右。這個(gè)差價(jià)還不大,但是,我相信以后會(huì)越來越大。”
在示范平臺(tái)揭牌的致辭中,邵丹薇說,清華大學(xué)和星星充電合作的“風(fēng)光氣儲(chǔ)充”示范平臺(tái),象征的是一個(gè)由智能充電網(wǎng)絡(luò),它將一方面連接能源互聯(lián)網(wǎng),另一方面連接產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。而這兩個(gè)都是萬億級(jí)的市場(chǎng)。

責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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