理性看待电动汽车充电对电力系统的影响


  中国储能网讯:到目前为止,电动汽车的充电模式主要有以下四种:1)VOG模式(单向无序电能供给),在此模式下,电动汽车接入电网即可立即充电;(2)TC--Timedcharging模式(单向有序电能供给),在此模式下,电动汽车可以在给定的时刻开始充电;(3)V1G模式(电动汽车充电受电网控制),在此模式下,电动汽车可以与电网进行实时通信,优化充电安排、提高电网效率,在电网允许时刻进行充电,弊端是不能向电网反馈送电;(4)V2G模式(双向有序电能供给),在此模式下,电动汽车可以作为电能存储设备、备用电源设备等,与电网的能量管理系统通信并受其控制,实现电动汽车与电网间的能量转换(充、放电)。

 
    我们应该用辩证的眼光看待电动汽车充电的利弊,一方面,如果合理利用和控制电动汽车充电,便可使其削峰填谷的作用得到充分发挥,给电网负荷带来积极的调节;另一方面,它给电力系统带来的负面影响同样不容小觑,其中主要体现在以下几个方面:无计划的临时性快充对电网产生短时性负荷冲击;电动汽车通过逆变向电网供电,不可避免给电网带来反向潮流、电压变化、电能质量问题和无功功率平衡问题;给电网的规划和调度运行带来新的问题,尤其是配电网规划和运行等。
 
    举个例子,目前我国汽车保有量约为1亿辆,假设到2030年时我国汽车保有量为3亿辆,而电动汽车为6000万辆,占其中的五分之一,每辆电动汽车充电功率为10千瓦,极端情况下同时充电,则总充电功率将达到6亿千瓦,将占2030年时电网装机总容量24亿千瓦的1/4,如果不对此加以协调并采用相关技术手段有效控制,而无序地同时充电的话,将会出现“峰上加峰”的情况,从而增大电网调峰难度,加大输配电网建设的压力,降低发电机组和电网的运行效率。因此,在智能电网建设过程中,我们应把对电动汽车充放电运行模式的研究作为一项工作重点,充分利用电动汽车作为时间上可平移负荷的特点,依靠智能电网中所支持的需求侧响应,在一定程度上削峰填谷、平滑负荷曲线,提高设备利用效率、降低系统损耗。再比如,电动汽车充电站属于谐波源负荷,其产生的谐波主要是6k±1次谐波,如果这些谐波电流注入公用电网,将导致电网损耗增加、设备过热及寿命损失、对控制和通信电路的干扰,同时会造成电压畸变、功率因数下降,影响电网中的电能质量水平及其他用电设备的正常运行等。因此,只有正视电动汽车充电给电网带来的负面影响,采取积极的手段尽量抑制谐波进入公用电网,才能最大化保障电网的安全、经济运行。