8月22-24日,由充換電百人會、中國充電樁網(wǎng)、中國風光儲網(wǎng)、聯(lián)聯(lián)充電、國家電投&融和元儲、充電聯(lián)盟等單位聯(lián)合主辦,上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務咨詢有限公司承辦的2022中國國際光儲充產(chǎn)業(yè)大會&2022中國國際社區(qū)充電產(chǎn)業(yè)大會,簡稱:金磚光儲充論壇&金磚社區(qū)充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設(shè)置“論壇峰會+展示臺展示”,既有企業(yè)細致入微的分析,也有行業(yè)專家為市場發(fā)展提出的設(shè)想與方案,助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標要求,積極助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。
深圳市丁旺科技有限公司 董事長兼總經(jīng)理 曾智禮出席論壇并發(fā)表主題演講——《有序協(xié)同,快速低本,統(tǒng)建統(tǒng)營,利益共享》 。
以下為演講實錄:
曾智禮:各位領(lǐng)導、各位同仁:大家下午好!
下面基于我們的智能充電能源系統(tǒng),講解一下我們對有序充電以及統(tǒng)建統(tǒng)營這方面的理解,請大家指教。
新能源國家戰(zhàn)略,我們知道能源危機以及環(huán)境安全、電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是作為國家戰(zhàn)略,現(xiàn)在發(fā)展得非常好。詩人登上南山看著香港島,有感而發(fā)寫了一首詩,我給大家念一下,活躍一下氣氛?!段逡坏巧酵麔u》:“連續(xù)三日登南山,身體滿血復活中;藏犢事業(yè)三千丈,累于腳下一臺階;能源危機趨重,磨刀霍霍臺海邊;風光儲電代油充,不懼馬峽一線天;待到山青水也綠,佘湖麓林當神仙。”
在充電樁建設(shè)過程中,我們看到了幾個故事。一,昆明小區(qū)有一個樓棟,如果他們同時充電就會跳閘,他們組建了一個微信群,今天你充,明天我充。二,貴陽小區(qū)充電樁容量只有100千伏安,居民用掉了62個千伏安,要裝幾臺充電樁裝不下去,然后就打市長熱線。三,廣州大型充電站。它給公共汽車充電,充電的公域非常繁忙,它加裝了幾臺充電樁,但是沒有智能的控制,變壓器經(jīng)常用到120,有一天這個變壓器就歇菜了,專門安排一個人幫我們盯著不要跑到120。
我們總結(jié)了充電樁建設(shè)的痛點,主要集中在變壓器這一側(cè)。我們有一個數(shù)據(jù),一臺7千瓦的交流樁和1P的空調(diào)對比,相當于9.5臺,每家每戶都裝一個充電樁的話,在后期必然導致變壓器容量不夠,實際上變壓器這個過程中利用率又很低,變壓器容易過載,也存在變壓器報批手續(xù)難等等問題。我們有一個夢想,我們能不能不增加增容,直接建樁,樁車比很多,我可以隨處可充,變壓器的利用率也能夠提上去,并且不會過載,這樣我們可以快速部署,并且可以平滑擴容,精準擴容。
我們對有序充電的方法進行了簡單分類。
一,互聯(lián)網(wǎng)平臺調(diào)度充電樁。我們把算法部署在平臺上,通過檢測臺區(qū)負荷,對充電樁下達指令,控制充電樁達到有序進行。這個存在一些問題,最主要的是安全用電,萬一網(wǎng)絡連接跟本地斷裂了,我還能不能安全、有序地進行下去,這是一個問題。當然它也有可能在本地的充電樁上面安裝控制器,導致成本比較高。
二,本地部署,控制開關(guān)通斷保證有序。我們認為這個方法一方面技術(shù)方案比較簡單,功率能否可調(diào),以及用戶體驗能否保證,斷了電之后重啟用戶還不能自動地充上電。我覺得它也不具備V2G、向小功率直流這些方面的拓展。
三,本地部署,通過和充電樁協(xié)議對接,通過功率調(diào)度保證有序。這種方式可以很好地向小功率直流樁以及V2G這些方向引進,本地部署響應比較快,也是一個成本比較低的方案,充電樁還是那個充電樁,不需要另外加裝控制系統(tǒng),用戶體驗也能夠保證得比較好。
我們進行了簡單的定義:在臺區(qū)配網(wǎng)供電能力的范圍內(nèi)通過智能調(diào)度,達成充電用電之間,以及充電用電和其他用電之間的協(xié)同,充分保證臺區(qū)用電不過載,提升變壓器和現(xiàn)有配網(wǎng)的利用率,保證高等級的用電需求的優(yōu)先使用,通過不同的算法提供不同優(yōu)先級的充電服務。
我們現(xiàn)在的能源路由器產(chǎn)品已經(jīng)在多處試點進行商用,我們原來在市場調(diào)查過程中,發(fā)現(xiàn)變壓器的平均利用率只有30%~60%,原因一個是在整站設(shè)計的時候按照80%進行規(guī)劃的。即使充電樁同時用,也不是同時達到額定的規(guī)格功率,如何提高變壓器的閑置能力,充分利用。針對這些問題我們從整站建設(shè)的角度出發(fā),通過和充電樁之間的協(xié)同,實現(xiàn)變壓器功率資源在充電樁之間的共享使用,按需分配調(diào)度,這樣能夠充分利用變壓器閑置的功率,達成充電樁的有序充電。
智能充電能源路由器是高度集成的:1、集成了電氣系統(tǒng)(配電)。實現(xiàn)功率回路,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的配電柜的作用。2、通信系統(tǒng)(組網(wǎng))。連接各個充電樁,集中接入充電運營管理平臺,可以支持ETH、wifi、IoT等組網(wǎng)方式,它把整個場站的充電樁聯(lián)網(wǎng)之后,通過無線比如4G的方式連上去,我們也設(shè)計了熱備份冗余,同一個智能充電能源路由器有兩個天線,一個可以插電信的卡,一個可以插移動的卡,因為卡存在一定的掉線率,假設(shè)掉線率可能90%左右,兩張卡備份之后可以保證場站通信連接的故障率。3、調(diào)度系統(tǒng)。4、檢測系統(tǒng)。通過雙重保障,確保安全用電。5、級聯(lián)系統(tǒng)(擴展)。大型充電場站通過集中能源控制器級聯(lián)多臺智能充電能源路由器,實現(xiàn)功率資源統(tǒng)一調(diào)度和協(xié)同使用。
集束比和用戶體驗方面,集束比是指進線的功率和帶載的功率之比,如果小區(qū)剩余一百千瓦,我們可以當一千個千瓦用,直流充電樁集束比可以達到2:1。保證用戶體驗可以通過多重用戶算法,當然要根據(jù)客戶要求進行制定,當前有的先到先得,按比例分配,指定優(yōu)先,操作人員可以指定哪一臺充電樁優(yōu)先充電,也可以VIP客戶優(yōu)先充電,還可以根據(jù)用戶的需求,用戶停車之后輸入我要停多長時間,當前的SOC達到多少,我是成本優(yōu)先,還是我希望快速進行補電。通過這些輸入的參數(shù),來進行綜合調(diào)度。這里面用戶體驗還有一個點說明一下,交流充電樁可以做到用戶無感知的暫停、喚醒、暫停、喚醒。
如圖,這是我們實際應用的快照。變壓器假設(shè)250個千伏安,下面已經(jīng)達到400多個千瓦,原來的方案比較難帶動,通過智能充電能源路由器左下的第一臺,需求54.6千瓦,我就給它54.6千瓦,第二臺需要45.6千瓦,我們還是能保證,給它45.6瓦,第三臺需要120千瓦,沒問題。第四臺需要45.6千瓦,這時候我們的總功率受限,先給它7.6千瓦,在第一臺充電樁比如原來要54.6,現(xiàn)在只需要24.6了,這30個千瓦可以秒級地調(diào)動給第四臺充電樁,增加它的充電功率和速度。
在智能充電能源路由器分布式部署下,可以方便進行統(tǒng)建統(tǒng)營,它是一個集聯(lián)系統(tǒng)。如圖是級聯(lián)接入集中能源控制器,下面可以帶十幾臺、二十臺。他們形成一個整體,可以進行能源的綜合調(diào)度,也就是說這個路由器可以用多少功率可以根據(jù)檢測的變壓器剩余的功率,由智能充電能源路由器集中能源控制器分配和調(diào)度。我可以在這個單元下部署一個,那個單元下部署一個,最后達到整個小區(qū)所有的充電樁用電可以互相協(xié)同。其二,可建設(shè)性也比較好。智能充電能源路由器是新型的連接,方便統(tǒng)一規(guī)劃。其三,可擴展性好??梢云交瑪U容。當用戶體驗不是很好的時候,我們可以通過報表進行分析,20臺充電樁如果總是有15臺以上的充電樁處于等待狀態(tài),下一次在這個位置上再加一臺智能充電能源路由器,拉一根電纜到變壓器上,把這些通信線纜和電線包在智能充電能源路由器上就ok了,通過平滑擴容,快速提升用戶體驗。其四,可運營性好。其五,可檢測性,我們和臺區(qū)居民用電可以互相協(xié)同,優(yōu)先保證居民用電,居民用電有多余的情況下,可以調(diào)過來給充電樁進行用電。
智能充電能源路由器有三個系列,有20幾款產(chǎn)品,包括交流壁掛式的,也有交流落地式的,還有直流落地式的(接的是直流充電樁),直流充電樁功率可以做到無極差的進行調(diào)整,還有混合落地式的,同時接直流充電樁和交流充電樁。主要的幾個特性:
一,有序充電??梢灾悄艿貑⑼3潆姌?,讓用戶無需擔心,無需值守,回家插上槍,出門車輛已滿電。
二,區(qū)域協(xié)同。居民用電高峰有限保證居民用電,低谷的時候充電樁不充電,這樣可以不影響居民用電。
三,三重保護。可以替代原來的配電柜,通過檢測回饋,比傳統(tǒng)配電柜更安全。通過這種方式保證電器永不過載,無需擴容,直接建樁,快速建。
智能充電能源路由器整站建設(shè)成本低,交流場站整站成本相比原來降低51.2%,這個降主要降在變壓器的節(jié)省和工程建設(shè)上,電纜工程也很節(jié)省,直流站場成本降低17.8%。其次是三相平衡控制在10%以內(nèi),運營過程中由于三相不平衡導致的其他損耗??焖俨渴鹨约捌交瑪U容、精準擴容這些不再贅述,因為它是本地部署,調(diào)度的速度是非常快的,可以做到秒級的調(diào)度。
如圖是我們的演示系統(tǒng),展臺這邊我們也搭了一個類似的檢測系統(tǒng)。這個檢測系統(tǒng)簡單介紹一下,左下角是模擬的居民用電,右邊模擬了5臺汽車,比如啟動1和2號以后,再啟動4、5號,由于功率不夠,4、5號進入排隊等待充電狀態(tài),1號停掉以后,4號進入排隊等待充電狀態(tài)。如果把居民負載打開,2號自動進入排隊等待充電狀態(tài)。
我們也制定了企業(yè)的智能充電能源路由器技術(shù)標準,包括四個手冊,我們把這個標準公開了,大家共同做,大家可以互相配合,你也可以做能源路由器,我做充電樁,互相配合,或者你把智能充電能源路由器和充電樁都做了也可以,我們安排工程師,大家互相交流,共同把這個行業(yè)推動起來。
如圖是智能充電能源路由器的認證報告。標準里面其中第四部分詳細描述了有序充電樁的技術(shù)規(guī)范,這里面說明兩點:
(一)有序是可以兼容無序的。有序充電樁可以按照現(xiàn)在的方式去賣,去運營,毫無問題,跟無序充電樁完全具備他們的功能。其次,有序充電樁和充電運營管理平臺的接口完全一致,不用做任何改動。也就是說,運營上不受影響。有序充電樁必備功能,一是能夠接受有序充電控制器的控制。
(二)支持用戶無感知的啟停。它的改造比較簡單,充電槍要用有序充電交流槍,它只是把一個PE的電瓶進行了改接。其次是硬件的改造,控制板上我們增加了S4和S5兩個開關(guān)。另外是軟件改造,增加支持和有序充電控制器交互,支持排隊,在啟停過程中可以保證用戶連接。實際上這時候有序充電樁的特點是,它的充電樁看到它停止充電了,但是它跟充電運營管理平臺和用戶連接還是保持著的,用戶并沒有結(jié)算,等到我需要能夠進行充電的時候直接把它喚醒,還是繼續(xù)原來那次充電,只是沒有電流而已。同時也可以進行有序充電的控制。
我們也準備了一個小的禮包材料,大家到時候可以找我或者找我們的展臺。這里是我們的技術(shù)標準,我們也把華為任老板講話的原文編輯成了兩本書,作為我們自己企業(yè)內(nèi)部的文化,我們也是放在一個包裝袋里面。希望大家共享,共贏充分合作。當然專利方面大家可以互相交叉授權(quán)。
利益共享的商業(yè)模式,我們也在嘗試,大家可以互相進行探討,我相信我們的同行、運營商朋友比我們更有經(jīng)驗。我們通過初創(chuàng)費加月度服務維護費的方式,仿效中國電信寬帶打通最后一公里的方式,由多方進行共建、共贏。
最后我們的夢想是,通過智能共享,達到隨處可充,謝謝大家!