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北京鏈宇科技 盧宇芳《車網(wǎng)互動與能源物聯(lián)網(wǎng)解決方案》

發(fā)布日期:2022-08-31

核心提示:8月22-24日,由國家電投融和元儲、新型儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、風光儲百人會、中國風光儲網(wǎng)等單位聯(lián)合主辦的2022中國國際光儲充產(chǎn)業(yè)大會(
 光儲充圖片
8月22-24日,由國家電投&融和元儲、新型儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、風光儲百人會、中國風光儲網(wǎng)等單位聯(lián)合主辦的2022中國國際光儲充產(chǎn)業(yè)大會(簡稱:金磚光儲充論壇)在常州香格里拉大酒店圓滿閉幕。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”,既有企業(yè)細致入微的分析,也有行業(yè)專家為市場發(fā)展提出的設想與方案,助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標要求,積極助力構建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。
 
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北京鏈宇科技有限責任公司副總經(jīng)理盧宇芳出席論壇并發(fā)表主題演講——《車網(wǎng)互動與能源物聯(lián)網(wǎng)解決方案》 。
 
以下為演講實錄:  
 
尊敬的各位領導、專家:大家上午好!我是來自鏈宇科技的盧宇芳。我分享的題目是《車網(wǎng)互動與能源物聯(lián)網(wǎng)解決方案》。
 
第一,在國家“雙碳”背景下,一方面發(fā)電側(cè)的光伏發(fā)電,分布式光伏發(fā)電發(fā)展非常快。另外在用電側(cè)我國新能源汽車保有量呈現(xiàn)非常快速增長的趨勢。我們預計到2030年會有1億輛新能源汽車,2040年將達到3億輛,車載儲能容量約超200億kWh。鋰電子電池非常適合中小周期、短規(guī)模的儲能,電動汽車本來每個都帶有60~100千瓦時的容量,非常適合做分布式儲能。
 
第二,什么是車網(wǎng)互動?單向來講,它是有序地充電,僅僅改變充電汽車的功率,比如中午太陽能發(fā)電多的時候多去充,做負載平衡;我們常說的V2G就是電動車不僅可以充電,還可以反向放電,具有多種調(diào)節(jié)尺度,比如給局域微電網(wǎng)放電或者整個配網(wǎng)放電。更廣義的我們叫V2X,把車作為移動儲能,車車互動、樓宇供電、緊急負載、家庭備用等等,車和萬物是互聯(lián)的。
 
車網(wǎng)互動應用非常廣泛,在交通運輸、商業(yè)樓宇、工業(yè)園區(qū)、居民社區(qū),以及可以把電動汽車聚合起來,往上參與電力市場的輔助服務,把電動汽車作為移動儲能,依托電力電子和數(shù)字化技術,將這些海量分布式資源,不僅是車,比如一些其他的儲能,互聯(lián)起來,實現(xiàn)整個車網(wǎng)互動和能源物聯(lián)網(wǎng)。
 
第三,社會價值方面。我們也對車網(wǎng)互動未來市場空間做了一個預測,2030年1億輛新能源汽車存量的時候,雙向電源模塊和充電樁設備、系統(tǒng)集成、以及聚合服務都有千億至萬億級的市場。它的收益價值也是非常得具有潛力,電動汽車如果反向放電,不僅可以低碳、零碳,還可以凈的負碳排放量。比如到2040年有3億輛電動汽車的時候,考慮到車輛平時的出行以及其他的動態(tài)因素,它還是有100億度電的調(diào)度靈活調(diào)度電量,可以靈活支撐30億千瓦的功率,年均預計可以減少7億噸的碳減排。
 
我們現(xiàn)在處在2021~2025年的孕育突破期,有序充電被大規(guī)模推廣,V2G試點逐漸展開,標準逐漸完善,同時有一些車型開始V2G商用化;2026~2030年是提升推廣期,V2G開始實現(xiàn)的局部的商用化;2031~2035年,有序充電基本上可以全面覆蓋,V2G可以實現(xiàn)大部分場景的覆蓋,以上是它的主要社會價值。
 
我們公司對V2G場景融合了我們的底層電池的算法技術和電力電子的硬件技術,以及上級云平臺架構,構建整個技術平臺。因為我們公司的創(chuàng)始團隊都是來自清華大學的,所以我們的電池算法和電力電子都是基于十多年的研究基礎,也是行業(yè)最前沿的相關技術。技術構建平臺,場景定義產(chǎn)品,在技術上面我們產(chǎn)生了怎樣的產(chǎn)品呢?我們建立了一個產(chǎn)品矩陣,“云”的零C云平臺,“邊”的云控EMS控制器和智能充電控制器,和“端”的產(chǎn)品,比如V2G智星堆、全氣候超充樁和移動充電機器人,下面我給各位一一匯報一下。
 
其一,“云”。我們叫零C云智慧能源管理平臺,致力于提供安全、智慧、低碳的管理平臺。主要兩大功能也是現(xiàn)在客戶最關心的,一個是能流管理,一個是碳流管理。能流,比如車網(wǎng)互動、需求響應、微網(wǎng)群控、虛擬電廠。碳流,國家不斷出臺相關的碳排放、碳證、綠色交易的政策,我們平臺也有對碳足跡的追蹤和碳減排,以及碳交易。
 
我們的平臺在全國已經(jīng)有20多個試點運行,產(chǎn)品特點主要是前端可以做智能展示和運維,以及對平常的發(fā)電和用電進行預測,還有能源管理的調(diào)度以及交易等等。在一些綜合的工業(yè)商業(yè)園區(qū)和“光儲充”微網(wǎng)以及車網(wǎng)互動、虛擬電廠的交易都可以用到。現(xiàn)在做這個平臺的非常多,我們平臺有什么差異化的特點呢?
 
一,“快”。現(xiàn)在的微網(wǎng)或者儲能施工交付周期比較長,進場之后需要調(diào)試半個月甚至一個月,我們在已有項目中可以做到小于七天的交付,以及把新設備的接入和部署在一天時間內(nèi)就可以完成。
 
二,“穩(wěn)”。前幾年就開始的儲能或者微網(wǎng)的服務場景,現(xiàn)在都是一些不良資產(chǎn)了,放在那里沒人管理,EMS也壞了,電力電子器件都壞了,我們可以進行一些升級和運維,以及全時刻的監(jiān)控,可以給用戶最安全的運營。
 
三,“美”。可以把靈活分布的海量汽車進行聚合管理。我們在廣東佛山、天津、義烏都有這樣的園區(qū)示范,各地都可以集成到一個平臺上,去做監(jiān)控。現(xiàn)在全國電力市場還沒有進行統(tǒng)一,所以我們在響應一些虛擬服務的時候,也只能在省級或者市內(nèi)進行相關的響應。
 
如圖是我們給愛旭股份在佛山的工業(yè)園區(qū)做的一個示范,我們的平臺分為這幾層,最上層的展示層,功能層、業(yè)務層,給用戶提供最方便的服務,還有底層是我們的儲存數(shù)據(jù)和邊緣層的模型算法。
 
其二,“邊”。我們研發(fā)了自己的關于微網(wǎng)云控EMS控制器,在傳統(tǒng)控制器的基礎上增加了它的算力,同時它是定制的,因為都是板卡結構,即插即用,可以聯(lián)合物模型倉庫進行快速部署,而且可以云邊協(xié)同。前段時間我們給清華大學今年前的微網(wǎng)系統(tǒng)進行升級,由于疫情原因工程師進不了學校,我們讓一個在校的同學幫我們接了小網(wǎng)關,這個控制器放在我們辦公室就可以實現(xiàn)對清華微網(wǎng)的升級和管理,這個效果還是非常不錯的,也得到客戶的認可。
 
針對幾年前布置的樁,現(xiàn)在很多樁要么就被擱置了,特別是重慶那邊的一些限電的因素,沒有辦法進行滿屋頂充電。華南地區(qū)都在進行充電樁的智能改造,之前的傳統(tǒng)樁不具備這個功率條件能力,我們開發(fā)了一款智能充電控制器,它本身非常小,接在充電樁里面就可以升級為智能充電樁,比如我們做需求響應或者調(diào)頻服務的時候,就可以通過這個樁改造現(xiàn)有的樁進行調(diào)節(jié),而且這個成本也是非常低的。
 
其三,“端”。第一個產(chǎn)品是我們的V2G智星堆。現(xiàn)在V2G的樁逐漸地普及,包括過往做了非常多的試點,南網(wǎng)也開始和一些單位和政府園區(qū),以及車企都在積極地參與車網(wǎng)互動。我們的堆有什么特點呢?現(xiàn)在充電行業(yè)的模塊比如單向的AC/DC或者DC/DC模塊售價基本上0.12元/W左右,但是雙向的ACDC大概0.8~1元/W,非常貴,一臺V2G的單價可能1.5、1.8元/W,對于V2G推廣來講非常不劃算。但是一輛車假如80度電,平時車主只愿意放拿60%~80%的電量參與調(diào)度,如果我們按照15千瓦放電的話,它兩三小時基本上就可以完成放電了。我們的V2G智星堆設計一堆多槍的方法就是讓V2G的模塊實現(xiàn)分時復用,比如8~10電讓這個車參與服務,10~12電讓另一輛車參與服務,這樣可以實現(xiàn)V2G服務的低成本和快速部署。
 
另外還有一些相關的智能調(diào)控功能,比如這幾輛車停在這里,優(yōu)先充放哪一個對用戶成本更低、收益更高,我們也有一套協(xié)同的算法。用戶很擔心我的電動汽車參與這些服務,賺這幾十塊錢,電池到底有多少損傷。我們團隊本身對電池衰減的研究很透徹,所以我們會把對電池衰減成本定量感知的功能集成在對應的充電APP里面。用戶參與完V2G服務就可以知道比如我參與這次V2G充電,成本可能是幾毛錢或者幾塊錢,但是我有幾十元的收益,這樣可以更好地教育和鼓勵用戶參與V2G服務。
 
第二個產(chǎn)品是我們的全氣候超充樁。現(xiàn)在超充比較普遍,昨天也有領導同行提到了超充、秒充(500千瓦)。現(xiàn)在電動汽車快充的難點不在樁上,而在車上。車的電池到底能否承受這么大功率,在冬天問題就更明顯,鋰離子電池由于冬低溫下本身化學反應特性導致不適應大功率充電。我們首先采用了快速的脈沖加熱,這個也是和主機廠客戶做的,在零下30攝氏度的環(huán)境下可以實現(xiàn)6~8攝氏度/分鐘的升溫速率。我們今年也在冬奧示范上用了我們的算法,實現(xiàn)了快速加熱和5min充電200km的全氣候快充。因為我們這個是雙向的充電樁,它也包含全頻的對電池的診斷功能,同時我們配置了柔性儲能,可以提高樁的經(jīng)濟性。
 
第三個產(chǎn)品是移動充電機器人。我們近期9月份在南京的展會上會推出移動充電機器人。機器人概念現(xiàn)在很普遍,無論是主機廠還是充電運營商都會推出,但是成本太高,同時市面機器人基本自帶儲能,安全風險也增大。我們結合了充電領域以及機械領域的技術,設計了一個基于機械臂的移動充電方案,在一些有棚的或者地下停車場部署充電機器人,解決油車占位的問題,同時用戶充完電機器人可以自動拔槍,相當于這個充電機器人又解放了,又可以服務下一臺車,而且我們的成本可以做到比較低的,一臺機器人4位數(shù)沒有什么問題。同時我們可以實現(xiàn)動態(tài)車樁比,比如假期這個充電站需求很高,我們可以再多調(diào)幾個機器人過來,平時工作的時候可以把機器人移到別的地方去。此外,我們也把普通的充電智能有序的充電、V2G的服務都可以集成在這個機器人里面。
 
解決方案方面,我們做了交流耦合微電網(wǎng)和直流耦合微電網(wǎng)的方案,一般我們推薦用戶有條件就用用直流方案。架構上少了1級的AC/DC,降低了很多成本,也提升了能量轉(zhuǎn)化效率。在光伏、儲能產(chǎn)品上我們都有深度的合作伙伴,結合我們自己研發(fā)的充電樁、云平臺等產(chǎn)品,給用戶提供完整的解決方案。
 
商業(yè)模式方面,新能源的相關業(yè)務里面有很多角色,比如B端的廠區(qū)業(yè)主、新能源EPC、能源國/央企、C端車主、電力交易市場等。鏈宇現(xiàn)在更多的是對接新能源EPC和一些資產(chǎn)持有方,給他們提供技術方案和支持。比如一些大的資產(chǎn)運營方,他們不知道投這么多資產(chǎn)到底哪些收益更高?哪些不值得投入?現(xiàn)有資產(chǎn)怎么運營提高收益?后續(xù)如何做投資決策?我們基于技術的理解與研究,也這些客戶提供一些資產(chǎn)的托管運營和投資決策建議以提升收益。此外,我們在自己的平臺上聚合了更多的分布式資源之后,就可以往上響應電力市場的服務,以及服務C端的車主讓他們賺取收益。
 
投資價值方面,這次會議的主題是“光儲充”,我們把車網(wǎng)互動也結合進去,它的價值就很顯著。一方面,在投入資產(chǎn)時,我們就可以把車作為移動儲能的一部分考慮進去,所以成本方面會有降低。另一方面,測算回報周期時,前幾位同行也有提到,現(xiàn)在儲能很貴,在于沒有充分挖掘其參與服務的價值,我們配合自己的零C運平臺,更多挖掘儲能的價值,展示電動汽車的能源屬性,縮短投資回報周期。另外,在快充等廠站,我們可以把“光儲充放”一體化協(xié)調(diào)起來,降低它的增容費用,促進綠電消納,以及參與現(xiàn)在逐漸開放的調(diào)峰市場、電力現(xiàn)貨市場、調(diào)頻市場等等相關的輔助服務。
 
給大家分享一下我們在做的一些項目案例:
 
一,我們在廣東佛山光伏工廠里把車網(wǎng)互動引入,做了微網(wǎng)群的改造,他們工廠比較大,我們把光伏微網(wǎng)、儲能微網(wǎng)、直流微電網(wǎng),整個集中在我們管理平臺上,進行微網(wǎng)內(nèi)的管理和微網(wǎng)間的交易,使園區(qū)內(nèi)部整個用能成本最低,根據(jù)我們測算,完成改造后工廠大概每年可以節(jié)約50多萬的電費。同時我們研究了佛山本地相關的電力市場,通過這套系統(tǒng)往參與一些服務,還可以用一些額外的收益。
 
二,天津北辰工業(yè)園區(qū)的項目。常規(guī)情況下需要配置260千瓦光伏和500度電的儲能,都是單向的充電樁。我們同時給客戶提供了融入車網(wǎng)互動的方案,把充電樁改為V2G樁,同時考慮EV車主參與V2G的服務時間,我們只需要投入300度電儲能,還可以把投資收益可以從3.4%提升到改為9.2%,客戶選擇了我們后一個有吸引力的方案。
 
三,浙江義烏能碳雙控綜合能源管理。現(xiàn)在零碳園區(qū)、低碳園區(qū)試點非常多,我們給客戶在義烏的一個零碳園區(qū)提供了能源精細化的管理平臺,比如園區(qū)用電、用燈、空調(diào)、大型能耗設備等,通過能源信息化管理和監(jiān)控優(yōu)化能效。
 
以上是我們公司現(xiàn)在做的業(yè)務介紹,耽誤大家?guī)追昼姇r間介紹一下我們公司。公司很年輕,我們?nèi)ツ?月份成立,應該是今天演講里面最年輕的公司,歐陽明高院士是我們的首席科學家,也是我本人的博士生導師。公司去年拿了天使輪的融資,并和一些新能源車企、電網(wǎng)公司等等開展相關的合作。
 
公司使命是致力于車網(wǎng)互動和能源物聯(lián)網(wǎng)的相關研發(fā)和推廣,立志成為面向碳中和的交通能源互聯(lián)的變革者。除歐陽老師外,四位創(chuàng)始人都是清華大學的博士生,分別在車輛學院和電機系,所以我們對電池本身的理解和電力電子的理解都是非常深入,也有很硬的基礎。以上是我們公司現(xiàn)在獲得的一些相關榮譽和專利稱號,以及我們相關的合作伙伴,主要是一些電池廠、整車廠、能源企業(yè)、高校等等。
 
以上是我匯報的內(nèi)容,非常感謝各位嘉賓的關注,也非常歡迎大家想會后交流和賜教。我們來這里更多的目的是多跟大家學習,我的介紹到這里,謝謝大家!
 


 
關鍵詞: 車網(wǎng) 能源
 
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