浅谈充电桩有序充电与配电网需求侧响应结合的优异性分析及策略探索 丁佳雯2024.11.4.docx

浅谈充电桩有序充电与配电网需求侧响应结合的优异性分析及策略探索

丁佳雯

江苏安科瑞电能服务股份有限公司?江苏江阴?214400

摘要：随着电动汽车产业的快速发展和能源转型的推进，充电基础设施的建设和优化成为推动新能源汽车普及的关键。本文首先概述了我国电动汽车充电设施的现状与挑战，特别是基础充电设施分布不均衡和电网供需矛盾加剧的问题。随后，深入探讨了充电桩有序充电技术与配电网需求侧响应相结合的优越性和实施策略，并以安科瑞充电桩收费运营云平台为例，展示了其在实现有序充电和需求侧响应中的实际应用。通过智能有序充电技术和需求侧响应机制，可以有效平衡电网负荷，提高可再生能源的消纳率，同时减少电动汽车充电对电网的冲击。本文分析了两者结合的潜在优势，并提出了相应的政策建议和技术路径，旨在推动充电基础设施的有序建设和发展，确保电动汽车充电的便捷性和高效性，进一步促进新能源汽车产业的良性发展。

关键词：电动汽车；充电桩；有序充电；配电网；需求侧响应；

1.引言

电动汽车作为绿色出行的重要选择，其普及程度日益提高，预计到2025年需要建设和发展超过2000万辆电动汽车的充电基础设施。然而，充电基础设施的建设和发展仍面临诸多挑战，特别是基础充电设施分布不均衡和电网供需矛盾加剧的问题，严重影响了电动汽车的便捷性和用户的充电体验。因此，研究充电桩有序充电与配电网需求侧响应的结合，成为推动充电基础设施有序建设和发展、促进新能源汽车普及的重要途径。本文以安科瑞充电桩收费运营云平台为例，探讨了该策略在实际应用中的可行性和效果。

2.电动汽车充电设施现状与挑战

近年来，我国政府高度重视电动汽车充电设施的建设，采取了多项政策措施，包括推广智能有序充电技术和建设大量充电桩。2023年1-5月，全国充电基础设施增量为114.7万台，其中新增公共车桩比为2.6：1，增速不及存量水平。截至2022年底，我国公共充电桩数量为179.7万座，较2016年增长165.6万座，增幅高达1174.47%。其中，直流充电桩及交流充电桩分别为76.1万座及103.6万座，占公共类充电桩数量的42.35%及57.65%。此外，预测到2023年底，我国将新增97.5万台公共充电桩，使其总数达到277.2万台，同时随车配建充电桩的新增量将达到340.0万台，使其总数达到681.2万台。然而，尽管充电桩数量快速增长，但分布不均衡的问题仍然突出。特别是在一些偏远地区或城市边缘地带，充电桩数量严重不足，难以满足电动汽车的充电需求。此外，电动汽车充电负荷对电网的冲击也不容忽视，可能引发电网负荷波动和供需失衡。随着能源转型的推进和分布式能源的快速发展，配电网的运营和管理面临着新的挑战。提高配电网的供电能力以满足用户用电需求，同时降低系统的峰谷差和负荷波动，缓解供电压力，已成为我国电网规划的当务之急。

3.充电桩有序充电技术概述

（一）定义

充电桩有序充电技术是一种通过对电动汽车充电过程进行合理控制和调度的技术。它基于电网的运行状态、用户需求、充电设施的特性等多方面因素，实现电动汽车充电负荷在时间和功率上的优化分配，避免大量电动汽车同时充电对电网造成的冲击，如电压波动、过载等问题。

（二）目标

电网侧目标：降低配电网的峰谷差，平抑负荷波动，提高电网的供电可靠性和电能质量，保障电网的安全稳定运行。通过合理安排充电时间和功率，减少电网在高峰时段的供电压力，同时充分利用低谷时段的剩余容量。

用户侧目标：满足用户的充电需求，在不影响用户正常使用电动汽车的前提下，尽可能为用户提供经济、便捷的充电服务。例如，根据用户的出行计划和电池状态，推荐合适的充电时间和充电功率，避免长时间等待充电。

4.配电网需求侧响应机制分析

配电网需求侧响应是指通过调整用户用电行为，促进电网供需平衡的一种机制。通过实施需求侧响应，可以引导用户在电网高峰时段减少用电，在低谷时段增加用电，从而有效缓解电网供需矛盾，提高电网运行效率和稳定性。在这个背景下，引入需求侧响应策略显得尤为重要。需求侧响应主要是通过激励用户调整用电行为，以实现移峰填谷，提高电力系统的运行效率。

（一）电网侧目标

削峰填谷：减少配电网高峰时段的用电负荷，降低电网的峰值功率需求，同时增加低谷时段的用电负荷，使负荷曲线更加平坦。这有助于缓解电网在高峰时段的供电压力，减少对发电和输电设备的扩容需求，降低电网建设和运营成本。

提高供电可靠性：通过合理调整用户负荷，降低电网过载、电压波动等故障风险，增强配电网应对突发情况（如设备故障、自然灾害等）的能力，提高供电可靠性和电能质量。

促进可再生能源消纳：随着分布式可再生能源（如太阳能、风能）在配电网中的比例不断增加，其间歇性和波动性给电网运行带来挑战。需求侧响应机制