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促进绿色消费的社区智能共享充电

随着我国电动汽车保有量日益增长,充电需求与配电容量之间的矛盾日趋凸显。传统充电模式下,电动汽车的充电负荷与常规用电负荷容易叠加形成一个更高的用电峰值,造成“峰谷差加大”的现象,不仅容易导致配电网线路过载、损耗增加,三相负荷不平衡等各种问题,而且增大建设投资,不利于电网的经济运行,不符合绿色消费理念有序充电是促进交通领域绿色消费的重要解决手段。


清华大学能源互联网研究院与国网北京市电力公司合作开发的“能源互联网社区智能共享充电关键技术及示范应用研究”项目,已在北京海淀区某停车场实证应用。该项目能够实现社区分时共享充电,现场运行6个多月,效果显示良好


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图1 智能共享充电系统实际现场


对于用户来说,首先,体验良好。充电操作简单便捷,无需安装多余应用,微信/支付宝扫码即可完成支付、充电、监控充电状态和远程启停充电等功能。其次节省费用。依据北京市一般工商业峰谷电价(见表1)计算,用户采用智能充电方式充电比无序充电,可减少30%~60%的充电费用。  

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2 用户充电体验


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对于配电台区来说,首先,在不影响台区基础负荷电力供应的前提下,该系统能根据日负荷曲线,自动调整充电桩的接入相别,能充分利用配变的富裕容量资源为电动汽车有序充电。其次,能极大提升配电台区安装充电桩的数量。  

项目现场有序充电效果如图3和图4所示。


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3 接入充电桩后变压器负荷曲线


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4 充电调节试验

图3和图4中,对10台车进行充电,1台高峰时段充电,3台平常时段充电,6台低谷时段充电。充电负荷充分利用了低谷时段和平常时段的电力资源,削峰填谷明显,均衡了配电变压器的出力。  
该停车场所属配电台区变压器额定容量为315kVA,设计负载率60%根据变压器高峰时段的容量裕度计算,无序充电时,配电台区可加装6台交流充电桩。采用智能共享充电系统时,可以加装44台交流充电桩  
智能共享充电系统的设备主要有配电融合终端、智能控制单元和充电桩组成,如图5所示。配电融合终端基于国家电网新一代营销融合终端硬件,开发先进算法,实现对充电桩的有序充电;智能控制单元为充电桩分时共享接入的智能管理终端,具有自主知识产权,且通过第三方型式检验;充电桩兼容各类市场主流的220V/32A交流充电桩。  

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图5 智能共享充电系统结构


 能源互联网社区智能共享充电系统在配电台区变压器不扩容的情况下,能普遍提高配电台区5~20倍的充电桩接纳能力,执行分时电价,引导用户错峰用电,用户又能节约30~60%的充电费用。因此,智能共享充电技术能够推充换电基础设备建设,体现了《促进绿色消费实施方案》中强调的大力发展绿色交通消费的理念  

团队介绍

工程应用技术研究室致力于推动能源互联网工程实践研究,为新型电力系统、能源互联网、微电网项目提供顶层方案设计、技术路径规划以及关键设备研制等咨询服务。

联系人:赵东元  联系方式:zhaodongyuan@tsinghua.edu.cn;18612978974

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