特来电 龚成明：《充电网的“电”时代 —— 实践与挑战》

2022金砖充电论坛：特来电新能源股份有限公司副总裁、总工程师、首席科学家龚成明：
《充电网的“电”时代 —— 实践与挑战》

9月27-28日，由充换电百人会、中国充电桩网、联联充电联合主办，上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2022第八届中国国际电动汽车充换电产业大会（简称：金砖充换电论坛）在常州香格里拉大酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展览展示”，以“创新协同驱动，低碳高效发展”为主题，通过话题设置，引发讨论，倡导和引领充换电及电动汽车企业发展思路及策略。引爆业内对“充换电”的关注，解读最新充换电发展困惑，诠释机遇及发展方向。



特来电新能源股份有限公司副总裁、总工程师、首席科学家龚成明出席论坛并发表主题演讲——《充电网的“电”时代 —— 实践与挑战》。

以下为演讲实录：

非常感谢主办方的邀请，一是分享一下整个工作的进展，另外也是一个非常好的学习和交流的机会，参加昨天的会议和刚才也聆听了很多报告，收获和启发非常多。我汇报的题目是《充电网的“电”时代——实践与挑战》。

在行业里面，特来电发展了八年多时间。很多朋友可能都知道，特来电从成立之初就坚持不做充电桩，只做充电网，一开始很多人不太理解，这几年得到越来越多的认同。充电网就是能把分散的充电资源聚合到一起，更好的进行调控。

今年我们提出充电网的三个时代，正好上半年整个中国电动汽车保有量达到了一千万辆，也是标志着从“充”时代到“电”时代过程的转变。“充”时代是满足电动汽车补能需求为重点，“电”时代是继续给电动汽车补能，实现充电网、储能网和微电网的融合，为新型电力系统提供一个新型的载体，这里面有各种各样的场景，包括有序充电等等，不一一赘述。同时，通过保有量进一步增加，链接的主体进一步增多，等到电动汽车到了五千万辆的规模，数据价值可能更会突显，从而进入到新的“网”时代。

做好支撑电动汽车的发展，为车辆补充电能，这里面也有电的因素，包括高利用率，包括全生命周期的成本等等。“电”时代不只要给车补充电能，更多的是要把车融入电网。最近国家文件里面专门用了这个词“把电动汽车融入电网”，里面有很多层含义。

比如，车融入电网以后，特别是通过有序充电，就能够更好地提高电网资产的效能，提升充电设施的效能。电力需求的不平衡，随着新能源的发展波动更明显，带来了电价的波动更大；在现货电力市场里面，我们也可能捕捉到非常低的电价，为电动汽车补能。

更重要的是，把电动汽车聚合成灵活性的资源。电动汽车总体上来说，它每天要用多少电是确定的，但是它在每天里面什么时候充电、甚至在不同日里面如何充电，这是不确定的，这些会成为电网里面非常关键的灵活性资源。更进一步，私家车电池的全生命周期的循环寿命是用不完的，在循环寿命里面，就可以参与很多放电的应用。所以充电网的角色会实现一个升级，车辆的身份也会发生变化，车辆将从能源的需求者，转变为灵活性资源的提供者。

特来电已经开展了一些商业化运行的实践，为“电”时代的到来做好了准备，包括有序充电里面的充电负荷约束。刚才国网电动里面提到应接尽接，当我们配电容量不够了怎么办？这里面有重要的配电负荷约束，不管在居民住宅区还是企事业园区，这两个曲线里面我们看到把电动汽车的充电安排到低谷时段以后，能够高效地利用配电的资产。

昨天跟大家分享了一些关键技术，包括如何让车主的需求在总体上得到均衡等等。从时空尺度来说，这是局部的、短时间尺度的。我们还可以把更大的时间尺度或者更大空间尺度的分布式电动汽车充电资源聚合起来，去参与电网的调峰和需求侧响应。

华北电网2019年在国内率先开展了把电动汽车等分布式资源作为负荷侧去参与调峰辅助服务。调峰传统的只有电源侧可以参与，这时候电动汽车聚合起来，在华北市场开展了调峰辅助服务。特来电也是第一批第三方独立主体的三家之一，其他的还有光储充放的微电网。

这些是我们物理的形态上，在“充”阶段特别关注的能源管理，为运营车辆去提升经济效益。

在“电”时代，很关键的是要支撑新型电力系统、支撑“双碳”目标。新型电力系统实现“双碳”目标最关键的是新能源发展了以后，它的波动性、无序性要靠储能来支撑。

到2030年，新能源日内波动就可能达到4亿-5亿千瓦时，但是我们规划的抽水蓄能装机只有1亿千瓦时多一点，这里面就需要大量其他储能来补充。储能最关键的是什么？技术上已经有完美的体系了，关键是成本。

新能源五六亿的波动到只有1个多亿的抽水蓄能以外，这块的储能靠什么补充？一方面靠移动储能，装车的电池，另一方面靠梯次电池。把这两个加起来，我们估计它的容量就能够完全补足整个我们新能源为主体的新型电力系统当中的灵活需求。

我们在特来电园区里面已经提供了量产的示范场景，在这个场景里面以微电网的形式，聚合了多类型的充电场景，聚合了光伏和梯次电池。在这个充电站里面，一排里面有超级充电（300千瓦以上的充电），有充放电（双向充放电），还有长时间共享的慢速直流充电，虽然充电功率比较小，但还是直流接口。同时梯次电池可以在里面利用，地下面有一个玻璃的盖子，下面埋了梯次利用电池，还有放在地上的梯次利用电池储能箱。



经济性问题靠什么保证？车的梯次电池退役以后买回来的成本，到梯次利用以后再卖出去的成本，这之间的差价非常小，主要是它的拆解能够获得收入。梯次电池充放电的过程中，成本是几乎为零的，主要是它的建设安装成本，重点是安全性问题。

安全性问题通过车辆运行过程中和梯次利用过程中全生命的大数据分析，来对它的安全提供分析。

另外，地上储能箱和地下储能有一个自动脱开装置，安全防护仍然不是百分之百，万一发生热失控的时候，我们的脱开装置会直接让这个电池掉到这个池子里面。

刚刚说到电池的利用是纳入到整个车辆的行驶过程和梯次利用过程，这个过程我们把充电网和电网开展协同调度，构成了一个虚拟电厂。

大概列出来了几种车网互动的模型，中间主要是负荷约束，通过微电网的形式和分布式的资源开展协同——储能、分布式光伏资源的协同。

右边是精准错峰，刚才说容量约束是单区内的，精准的约束是跟电网调度互动起来，哪一个片区里面可能容量不够了，就接收电网调度的指令，在特来电的调控云和电网的调控云之间开展交互。最左边是大规模的聚合响应，中间可以是单区的，右边可以是配电层级的，最左边是大电网层级的。

今年整个“虚拟电厂”的概念非常火爆，实际上我们一直是按照把充电最底层和交通融合，到上一层和配电融合，再上一层，微电网调度分层架构里面，去考虑充电网和电网的互动。

我们几年来一直是按照虚拟电厂去做的，虚拟电厂就是把这些资源聚合起来，关键不在于它能提供电能，虚拟电厂关键的是提供灵活性、它的调节能力，像传统的资源一样去接收电网的运行调度。这就是虚拟电厂在整个充电网和电网运行之间的关系。

特来电的虚拟电厂规模，今年特锐德半年报里面发布了调节电量在上半年已经超过了3000万千瓦时。特来电的充电网本身是能源聚合商，这里面会跟电网的调控中心、交易中心去互动，这里面要实现调节响应、服务合约跟电网之间的贯通，要接收电网的调度指令，实现收益。实现收益以后，又在大量主体之间去实现分配。

整个3000万度的互动在哪几个环节去实现了呢？给大家简单报个大数，我们半年时间，通过车网互动实现的收益已经超过千万人民币的量级，未来的市场空间非常大。在“电”时代，参与电网互动的收益很大程度上将成为充电网运营的支撑。

虚拟电厂已经实现了规模化初步的批量化应用场景，未来将有大量的场景有待挖掘。这里面我列出了一些待商业化的场景：

1、配电网精准的限负荷

技术上已经具备条件了，但是商业上还需要有更好的策略。青岛黄岛片区到夏天就会面临着高峰电力不够，特来电的充电网和青岛地调实现互通，地调直接下指令，这个片区去限负荷。在成都地调也投入了试点运行，只不过还没有整个商业化的支撑。

2、规模化的一次调频支撑

我们知道波动性增强了以后，电网的调频需求会更突出，西南电网和整个华中电网结网以后，整个系统容量变小了，一次调频需求支撑难度特别大。我们在西南电网试验了用电动汽车去参与一次调频。

电动汽车一次调频的特征，能够在电动汽车需求功率的10%上下的范围内，跟随着电网去波动，进一步还有二次调频，实现AGC闭环应用，这个已经纳入了在内蒙古自治区“双碳”揭榜挂帅项目里面做。我们希望通过将来技术上已经具备的条件，进一步进行商业化应用，实现电时代更大的价值。

今天简单跟大家汇报一下特来电充电网向电时代的过渡，我们的使命是：实现新能源车充新能源电，让尾气和雾霾远离人类，成为新能源革命的引领者。谢谢大家！

信息来源：中国充电桩网
2022.10.13

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）

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