光热发电

浙江万马研究院院长吴连日:风光储一体化充电解决方案

2017-12-06 18:44:27 北极星太阳能光伏网

电动汽车很热,但电动汽车充电遇到很大的问题。主要的问题是无序化,因为电动汽车充电地点是变化的,随时可能在A地或者B地,很少是固定的,而且时间不能确定。目前电动汽车比较少的情况下,布桩非常难,布多了没有人充电,布少了车不能充电,制约电动汽车发展。电动汽车充电功率一般三千瓦或者七千瓦,直流的差异很大。要求一小时充满的可能30度电,如果要求半小时的要充60度电,如果是五分钟的话那会更大。充电无理化,如果不充车就跑不了,对瞬时功率的要求很大。有时充电的速度很快,原来加油就是五分钟可以结束,但充电可以做到半小时的很少,基本都要一小时左右。大家希望充电的过程价格越低,但希望越来越智能化,没有限制,到哪里都可以充,这是对充电非常大的要求。要求绝对安全化,因为以前电力配电系统是由专业人士操作,家用电器是安全的,但对电动汽车充电而言,它的直流电压250伏450伏、350伏到750伏、700伏到900伏,直流的危险比交流的还大。如果家庭主妇去充电,让她具备很强的专业知识不可能,肯定不知道怎么充,这对充电设备的安全性要求很高。无论什么情况下,出现任何单一故障有时甚至出现多重故障。

结合现有的能量供给分布情况如何解决?不均衡,功率、调度问题。国家电网和南方电网垄断整个的电力市场,有很多不安全的因素。有电磁伤害和排放无污染与输配电安全。

可能的解决思路——分布式新能源与微电网。分布式储能,电动汽车的微电网,包括分布式能源和储能,其实与传统的光伏储能有很大的差异。两兆瓦还是五兆瓦都是小的,那对电动汽车充电而言,它相当于是麻雀与大象的对比。目前解决电动汽车的快速充电问题,储能目前应用的很少,储能最多可以储50度电会觉得很多。但50度电对汽车来说太小了,跟原来储能的容量不是一个级别的,我们要利用新的思路来解决问题。我们的储能都是小型的。以前讲分布式储能,电动汽车可能就是一个车,楼下一个游泳池,楼上一个蓄水池,希望可以并成微型的水力发电,一天就是十几二十度电,这就是电动汽车所需要的小型分布式储能。这和光伏大功率储能不是一个概念。电动汽车充电的特点是小型储能需要智慧调度、要快速、定向、定量、多点供应。如果每点都满足要求很难做到的,能源供应需要多种类型。水利的要用水利储能,各种模式不一样。电动汽车的发展越来越人工智能化,无人驾驶越来越热,充电希望越来越自动化,需要多种模式。

新能源发电对汽车而言需要就地取能,因地制宜。微电网技术也一样,根据现有各地方不同的优势发展各种小微的电网,这是电动汽车充电所需要的微电网技术类型。根据现有需要的,尽量用小型的储能满足要求。电动汽车充电而言,我们需要城市智慧能源调度系统,小微性的储能系统结合大型的储能,满足所有电动汽车的出行充电需求,这是比较漫长的发展过程。电动汽车的V2G技术,技术本身是成熟的,因为逆变器有很多专家,小型的逆变器非常成熟。对我们而言不是技术的问题,而是应用和经济的问题。出租车一天充两次电,目前最好的是两年换一次电池。如果做储能的话,那成本非常高,波谷峰的差价很大,目前不可能利用电动汽车的电池做储能。

电动汽车可能发展的情况。无人驾驶是传感器技术的发展,本身没有太多的技术难题。传感器多了,灵敏度够的话可以快速地传递信息。很多专家讲了数据处理能力很强,不是问题。无人驾驶存在两个问题,现有传感器没有障碍的情况下没有问题,但问题是如果有障碍,十字路口前面有车挡着了,能不能获取前面的信息。这依赖于通信技术和5G技术,目前的技术支持不了快速行驶汽车对应急反应所作的要求。自诊断能力,无人驾驶本身是没有问题,但传感器一旦出问题怎么办。人踩刹车不灵了去修,如果纯粹是机器的话,那么怎么知道自己的毛病。无人驾驶最大的难点是自诊断能力,如果可以解决这个问题,那无人驾驶真正成熟。电动汽车发展模式以租车和共享模式为主,电动汽车早期是显示身份的象征,现在没有人觉得有一辆车就有身份,只是交通工具。将来就是跟手机一样非常通用的,无人驾驶汽车自己开过来可以满足需求,没有必要自己拥有一辆车。充电要求无桩,因为有桩是需要有人操作的,无人驾驶是没有人的,可能要求无桩操作,保证安全。交通路况,根据特点规划出路线,这都是大数据的应用。双方充放电是必须的,因为电池技术一定会发现,双向充放电会形成无数的微型储能电网。如果实现租车和共享的话,刷脸调度和支付是必须的,不需要办卡或者微信支付。直充与换电池相结合,如果是真正的租车与共享同时起来,那换电也是一种非常好的模式。

电动汽车大量普及以后有电池梯次利用问题,目前很多企业开始梯次利用。怎么直接利用不需要分拆?旧电池储能,有单纯损害的需要对单体进行再次的分拆,然后进行重新组合,然后作为新电池利用,可能会应用到其它行业。电动自行车可能需要用电池。储能是将来的主要方向,旧电池的储能比将来铅炭电池还好一些。智慧能量调度局域网是必须的,电动汽车充电需求是变化的,如果形成了真正的电动汽车出行智慧城市调度,那充电也必须得有智慧的调度充电能源网。目前最大的难题是充电连接器问题,国家标准的充电连接器最大电流是252,不能满足五分钟充电需求,满足400和500是非常重要的,把充电枪和充电连接器的重量优化,尽量减少发热和热安全问题。超级电容是电动汽车重要的组成部分,目前的电动汽车是磷酸铁锂。上海世博会时展览区开的车就是超级电容车,宁波有两部车是超级电容。它的循环寿命特别高,可以超过一百万次以上。目前中车出新的车型,循环寿命可以到二百万次。电容的充电速度很快,中途充电最慢就是二三十秒,充电时间非常快。很多院校研究超级电容与磷酸铁锂电池,负荷以后会把电池的循环寿命大幅度提高。有的院校宣称通过实验探测,可以把原来磷酸铁锂电池循环寿命二千次可以提升到二万次以上。

电动汽车可以用到风光的是很少的一部分,基本都是示范的。通过市电,再就是通过储能和太阳能和风能的方式。我们考虑太阳能和风能直接通过太阳能控制器直流给电动汽车充电,不进行转化。通过这种模式形成直流母线和交流母线,直流母线是给直流充电器直接供电,通过储能直接供过去。区域模型的充电站,电动车充电量很小的情况下,通过靠近中心的建立太阳能储能站,覆盖很多周边的小区充电站。每一个充电站距离比较近的情况下,直接利用直流进行供电,不需要交流供电。直流供电以后形成传输网络,多储能与母线并联。覆盖大量的分布式储能,分布式的充电站东一个、西一个,每一个桩都得进行后台管理,中心通过4G或3G网络的模式把分布式的站点连接起来统一管理,形成小型的容量调度中心。

城市的充电网络形成后会形成城际分布式的储能网,电动汽车充电需求肯定是沿着公路线,能量供应沿着输配电的网络打开,结合点就是将来的新需求交汇点。新能源的比例会越来越大,电动汽车都是小微型的,将来小微型的太阳能和风能会越来越多,会覆盖公路网,满足电动车出行需求。储能是重要手段,所有能量存储都是要靠储能,电动汽车的调动是快速定向定量的。

万马主要业务是新能源设备提供、运营和爱充网。目前的主要充电机形式最大功率的充电器需求是350千瓦,电源线是模块化的,充电领域30千瓦的模块已经出来。交流充电机,有壁挂的也有立式的,有单向和三相的,一机多枪。嵌入式交流充电桩,也有壁挂的。不同充电站的模式,小型的停车场有具体的解决方案,通过交流充电和直流充电,也有储能和小型的新能源发电。交流充电桩就是充电插头,没有其它的作用。目前的交流充电桩很复杂,就是因为有太多的安全保护和计费的问题。停车场的一体化解决方案把所有的交互界面集中在一个设备里,对充电桩而言就是一个简单的设备。大功率公交站充电解决方案,站点非常简单,其实就是互联网的具体技术应用。

(发言为现场速记整理,未经嘉宾审核)

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