北极星智能电网在线讯:就目前而言,电动汽车充电无疑会对电网负荷造成强烈冲击。而有序调节电动汽车充电负荷,则可以将这种冲击化腐朽为神奇,提高电力系统的灵活性。
9月23日,自然资源保护协会(NRDC)与国家发改委能源研究所、国家可再生能源中心联合发布了《电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力研究》(以下简称《研究》)。《研究》指出,一方面,电动汽车的普及对电网系统容量及安全稳定运行提出更高要求;另一方面,若采取有序管理或双向互动方式,电动汽车也可被视为系统需求响应乃至分布式储能资源。
“大规模电动汽车的接入不仅可以降低新建电力基础设施规模,还可带来调峰、辅助服务等多种系统应用价值。相比传统需求侧调节资源,电动汽车具有较强的充放电调节能力,特别当电动汽车技术得到普及时,电动汽车可能成为系统最重要的调节资源之一。”国家发改委能源研究所副研究员刘坚说。
问题:充电负荷对电网构成挑战
目前,在电动汽车和充电基础设施快速发展的同时,不断上涨的充电负荷也对城市电网构成了负担。
“大规模电动汽车充电将对现有配电网带来明显影响,若不对充电负荷采取干预措施,势必增加发电及输配电基础设施投资。在配电网方面,电动汽车充电将带来加速变压器损耗、提高线损、引发配电网线路拥堵等问题,导致系统可靠性下降。”自然资源保护协会(NRDC)研究员金亨美告诉记者。
此外,配电变压器过载也成为了电动汽车规模化运行的主要限制因素之一。电动汽车接入造成的负荷变化可能引发分时段局部配电变压器过载,导致变压器内温度升高,从而导致变压器油劣化变质、变压器内绝缘材料加速老化,从而缩短变压器的寿命。据刘坚介绍,通过对27个居民小区和21座商业办公楼宇进行分析发现,在交流慢速充电模式下,当电动汽车保有量占总车辆比重低于20%时,绝大多数居民小区和商业楼宇无需对10千伏配网进行改造。
对于直流快速充电而言,若电动汽车保有量占比达到20%,则有21个居民小区需要进行配电变压器改造,1个居民小区需要同时进行10千伏线路改造;12个商业楼宇需要进行配电变压器改造,5个商业楼宇需要同时进行10千伏线路改造。
此外,由于电动汽车充电机内含整流装置,而整流装置作为非线性负载,会对电网产生谐波污染。“慢速充电桩充电功率相对较小,其影响主要集中在变压器及线路容量方面,对配电网的谐波冲击有限,但大型充电站因单点大容量并网所导致的谐波污染不容忽视。”金亨美补充说。