一、背景:為什么要做有序充電?
在全球倡導(dǎo)綠色出行與可持續(xù)發(fā)展的大背景下,電動(dòng)汽車憑借其環(huán)保、節(jié)能等諸多優(yōu)勢,市場份額持續(xù)攀升。電動(dòng)汽車保有量的迅猛增長,使得充電需求呈爆發(fā)式增長。然而,這一趨勢也給電網(wǎng)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
當(dāng)大量電動(dòng)汽車無序充電時(shí),尤其在用電高峰時(shí)段集中充電,會(huì)使配電網(wǎng)瞬間承受巨大的負(fù)荷壓力,極大地增加了配變峰值負(fù)荷。這種超出配電網(wǎng)承載能力的負(fù)荷沖擊,可能導(dǎo)致配電網(wǎng)線路過載、電壓跌落等一系列問題,嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)也加速了電力設(shè)備的損耗,縮短了設(shè)備使用壽命。據(jù)相關(guān)研究表明,無序充電可能使配變峰值負(fù)荷增加 30% 以上。
另一方面,傳統(tǒng)配電網(wǎng)在規(guī)劃與建設(shè)時(shí),并未充分考慮大規(guī)模電動(dòng)汽車充電的需求。若要滿足無序充電帶來的負(fù)荷增長,就需要對配電網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模的升級改造,這無疑將耗費(fèi)巨額的資金與時(shí)間成本。據(jù)估算,為應(yīng)對無序充電,部分地區(qū)可能需要將配電容量擴(kuò)大數(shù)倍,建設(shè)成本高達(dá)數(shù)億元。
因此,為保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,降低運(yùn)營成本,提高能源利用效率,實(shí)施電動(dòng)汽車有序充電已刻不容緩。
二、安科瑞有序充電系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)智能調(diào)度
(一)核心邏輯:用時(shí)間換成本,用數(shù)據(jù)提效率
安科瑞有序充電系統(tǒng)的核心在于,通過對用戶充電行為、用能行為的靈活引導(dǎo)與主動(dòng)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置。其核心邏輯可以概括為 “用時(shí)間換成本,用數(shù)據(jù)提效率”。
用時(shí)間換成本,是指充分利用峰谷電價(jià)政策。在夜間等低谷電價(jià)時(shí)段,如電價(jià)低至 0.3 元 / 度時(shí),引導(dǎo)用戶集中充電,相比高峰時(shí)段,單度電成本可降低 60%,從而幫助用戶節(jié)省大量充電費(fèi)用。
用數(shù)據(jù)提效率,則是借助先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對用戶充電習(xí)慣、歷史數(shù)據(jù)、電網(wǎng)負(fù)荷情況等多維度數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘與分析。通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)洞察,系統(tǒng)能夠更合理地安排充電計(jì)劃,提高充電效率,降低電網(wǎng)運(yùn)營成本。
(二)有序充電系統(tǒng)主要功能
光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng):該系統(tǒng)緊密結(jié)合光伏發(fā)電預(yù)測和負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù),精確計(jì)算充電可用容量。同時(shí),依據(jù)充電歷史特點(diǎn),對儲能系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的充放電控制。必要時(shí),系統(tǒng)還能靈活調(diào)整電動(dòng)汽車充電功率、價(jià)格,以此實(shí)現(xiàn)對充電行為的有效調(diào)控。這不僅顯著提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,還能極大程度地降低充電成本。在光照充足的白天,系統(tǒng)可根據(jù)光伏發(fā)電量,適當(dāng)降低從電網(wǎng)取電進(jìn)行充電的功率,優(yōu)先利用清潔能源,降低電費(fèi)支出。
能量管理策略:在確保變壓器安全運(yùn)行的前提下,系統(tǒng)對能源進(jìn)行全面優(yōu)化調(diào)控。通過有效消除峰谷差、平滑負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)短時(shí)柔性擴(kuò)容,大大提高了電力設(shè)備的運(yùn)行效率,能夠精準(zhǔn)補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷處于高峰時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)降低部分充電樁的充電功率,避免對電網(wǎng)造成過大沖擊;而在負(fù)荷低谷時(shí),則適當(dāng)提高充電功率,充分利用電網(wǎng)剩余容量。此外,在不允許對電網(wǎng)送電的情況下,系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)光伏發(fā)電、儲能充電以及充電樁等多種方式,有效防止逆功率現(xiàn)象的發(fā)生,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
有序充電:系統(tǒng)實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測變壓器負(fù)荷率,快速計(jì)算變壓器剩余容量。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合充電需求和儲能系統(tǒng)放電容量,對充電過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。具體措施包括用戶權(quán)限識別,確保只有授權(quán)用戶能夠進(jìn)行充電操作;充電行為統(tǒng)計(jì),詳細(xì)記錄用戶的充電時(shí)間、充電量等信息,為后續(xù)數(shù)據(jù)分析提供依據(jù);充電功率控制,根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況和變壓器剩余容量,靈活調(diào)整充電樁的輸出功率;允許 / 禁止新增充電,在電網(wǎng)負(fù)荷緊張時(shí),限制新的充電請求,保障正在充電車輛的正常運(yùn)行;調(diào)整充電價(jià)格,通過價(jià)格杠桿引導(dǎo)用戶在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段充電。通過這些措施,逐步培養(yǎng)用戶良好的充電習(xí)慣,提高電網(wǎng)對充電的友好度和容納能力。
充電運(yùn)營管理:為提升用戶充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量,安科瑞開發(fā)了功能強(qiáng)大的充電運(yùn)營管理平臺。該平臺基于先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對充電樁的全方位監(jiān)控、高效調(diào)度和精細(xì)化管理。用戶可通過專屬的 APP 或小程序,提前預(yù)約充電時(shí)間和充電樁,有效避免在充電站排隊(duì)等待的情況,節(jié)省用戶時(shí)間成本。同時(shí),用戶的預(yù)約行為也為充電站提供了更準(zhǔn)確的充電需求數(shù)據(jù),便于后續(xù)進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度和管理。平臺支持掃碼 / 刷卡充電、尋樁導(dǎo)航、訂單管理、充電樁監(jiān)控、收益分析等豐富功能。用戶可在手機(jī)上實(shí)時(shí)查看充電進(jìn)度、在線開具發(fā)票、進(jìn)行余額管理等,操作便捷,極大地提升了用戶滿意度。
三、硬件筑牢安全底線
(一)防火限流保護(hù)器(ASCP 系列)
在充電過程中,電氣安全至關(guān)重要。安科瑞的防火限流保護(hù)器(ASCP 系列)具備卓越的性能,能夠在極短的時(shí)間內(nèi),即 150 微秒內(nèi)迅速切斷短路電流,從根本上杜絕火災(zāi)隱患,為充電設(shè)施和人員安全提供了堅(jiān)實(shí)可靠的保障。
(二)微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器(ACCU - 100)
微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器(ACCU - 100)猶如有序充電系統(tǒng)的 “智慧大腦”。它能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測變壓器負(fù)載情況,并通過先進(jìn)的算法自動(dòng)分配充電功率,確保每一臺充電樁的充電功率都處于合理范圍內(nèi),有效避免過載風(fēng)險(xiǎn),保障整個(gè)充電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
四、運(yùn)營提升用戶體驗(yàn)
(一)智能地鎖 + AI 識別
為解決充電站常見的油車占位和車輛充滿未駛離問題,安科瑞采用了智能地鎖 + AI 識別技術(shù)。通過 AI 攝像頭對車輛進(jìn)行智能識別,一旦發(fā)現(xiàn)油車占用充電車位,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)費(fèi),促使油車盡快駛離。對于車輛充滿電后未及時(shí)駛離的情況,系統(tǒng)按每分鐘加收占位費(fèi),以此提高充電樁的使用效率,確保真正有充電需求的車輛能夠及時(shí)使用充電樁。
(二)一站式小程序
安科瑞開發(fā)的一站式小程序,為用戶提供了便捷、高效的充電服務(wù)體驗(yàn)。用戶通過小程序,可實(shí)時(shí)查看充電進(jìn)度,隨時(shí)掌握車輛充電狀態(tài);在線開具發(fā)票,方便用戶進(jìn)行費(fèi)用報(bào)銷;進(jìn)行余額管理,及時(shí)充值,確保充電過程不受影響。這些貼心的功能設(shè)計(jì),極大地提升了用戶滿意度,據(jù)統(tǒng)計(jì),使用該小程序后,用戶滿意度提升了 35%。
五、案例分享
某大型商業(yè)綜合體停車場引入了安科瑞有序充電解決方案。該停車場原有變壓器容量為 1000kVA,此前由于電動(dòng)汽車無序充電,經(jīng)常出現(xiàn)變壓器過載報(bào)警,導(dǎo)致部分充電樁無法正常工作,用戶投訴不斷。同時(shí),由于充電時(shí)間集中在高峰時(shí)段,用電成本居高不下。
引入安科瑞有序充電系統(tǒng)后,系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器負(fù)荷率,根據(jù)負(fù)荷情況動(dòng)態(tài)調(diào)整充電功率。在夜間低谷電價(jià)時(shí)段,引導(dǎo)用戶集中充電,將 80% 的充電量優(yōu)化調(diào)整到了配變負(fù)荷低谷時(shí)段。通過這種方式,不僅使配變接納充電樁能力提高了 4 倍,有效解決了變壓器過載問題,還顯著降低了用電成本。
據(jù)統(tǒng)計(jì),該停車場年充電量為 139 萬度,通過收取服務(wù)費(fèi) 0.4 元 / 度和電費(fèi)差價(jià) 0.4 元 / 度,扣除設(shè)備損耗后,直接收益達(dá)到 55.46 萬元 / 年。此外,由于有序充電減輕了電網(wǎng)高峰時(shí)段的供電壓力,降低了設(shè)備損耗,該停車場還獲得了虛擬電廠補(bǔ)貼,同時(shí)節(jié)省了大量運(yùn)維成本,隱藏收益約為 15 萬 - 20 萬 / 年。用戶方面,利用峰谷電價(jià)政策,在低谷時(shí)段充電,節(jié)省了大量充電費(fèi)用,用戶滿意度大幅提升。
綜上所述,安科瑞有序充電解決方案通過智能調(diào)度、硬件保障、運(yùn)營優(yōu)化等多方面的協(xié)同作用,有效破解了充電難題,提升了能源效率,為電動(dòng)汽車充電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的支持。
審核編輯 黃宇
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