9月17日，清華大學汽車工程系啟用了一個微電網(wǎng)。這個微電網(wǎng)由清華大學汽車工程系與星星充電合作開發(fā)，同時也是一個“風光氣儲充”一體化綜合試驗示范平臺。試驗示范的目的，就是求解大規(guī)模電動汽車充電的難題。其基本邏輯是，一方面充分利用“風光氣”等清潔發(fā)電資源，形成微電網(wǎng)，避免大幅增加大電網(wǎng)負荷;另一方面提高系統(tǒng)效率，避免電能損耗。


清華大學教授、中國科學院院士歐陽明高表示，該試驗平臺的分布式特點不僅利于未來微電網(wǎng)能夠進入千家萬戶，還能把清潔能源和電動汽車結(jié)合，“新能源車就是要用新能源電”。

大學里的微電網(wǎng)

兩家單位合建的這一微電網(wǎng)，“風光氣儲充”方面，目前只有“風光儲充”四個方面。

風：清華大學汽車工程系電池實驗室樓頂?shù)?路1kW渦輪式風力發(fā)電系統(tǒng)(下圖);


光：實驗室樓頂1路50kW光伏發(fā)電系統(tǒng)(下圖);


儲：實驗室旁1路200kWh儲能系統(tǒng);

充：1臺180kW大功率直流充電樁、3臺60kW直流充電樁，4臺20kW慢充直流樁(下圖)。


這個供電、儲能、用電的網(wǎng)絡(luò)，是一個能夠自治的能源網(wǎng)絡(luò)。據(jù)萬幫新能源(星星充電的公司名稱)研發(fā)總經(jīng)理李德勝介紹，項目一期光伏和風機年發(fā)電量近10萬kWh，可滿足30余輛電動汽車充電及實驗室用電需求。不過，該微電網(wǎng)也具備并網(wǎng)運行條件，可滿足電動汽車與電網(wǎng)的雙向互動要求。

這一微電網(wǎng)的另一大特征是，這是一個800V直流電網(wǎng)。這么高的電壓，一方面是為了提高系統(tǒng)效率，另一方面是試驗未來高電壓大功率車型充電，定制研發(fā)高效轉(zhuǎn)化模塊。項目提出的研究目標是，新能源汽車能源的生產(chǎn)、傳輸和消耗全流程能源效率提升5%。

在“氣”方面，項目后期會新增燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。另外“充”方面也會增加超大功率充放電系統(tǒng)、無線充電系統(tǒng)等新功能，以探索新能源汽車多種能源供給方式的新技術(shù)，研制新設(shè)備和新平臺。

推廣的可能

根據(jù)星星充電的估算，2017年，全國電動汽車充電量約48億度。如果到2030年，假設(shè)全國電動汽車總保有量8000萬輛，年充電量就將達到3500億度，是三峽年發(fā)電量的3.5倍。

如果要滿足大規(guī)模電動汽車充電，除了新增大電網(wǎng)的發(fā)電并網(wǎng)，還有一個解決方案，就是充分利用分布式、可再生能源的發(fā)電。

根據(jù)中國的能源和電力發(fā)展十三五規(guī)劃，2030年非化石能源的發(fā)電量占比要達到50%。但是，這些大量的可再生能源發(fā)電，往往存在并網(wǎng)難題。2017年，電網(wǎng)棄風棄電高達492億度，是當年電動汽車總充電量的近十倍。因此，需要一個微電網(wǎng)的用電方案，實現(xiàn)分布式發(fā)電、分布式用電。而面臨充電難題的電動汽車，恰好可以扮演微電網(wǎng)中用電或者儲電的載體角色。如果大規(guī)模電動汽車充電在微電網(wǎng)進行，對大電網(wǎng)的沖擊也就不復存在。

微電網(wǎng)的電力來源多元，還不止“風光氣”，此外還可以有柴油發(fā)電機、生物質(zhì)能、潮汐能等分布式電源。特別是在孤立海島、城市片區(qū)以及偏遠農(nóng)村地區(qū)等，微電網(wǎng)有廣泛應(yīng)用前景。但是這和電動汽車的市場分布似乎不太契合。

微電網(wǎng)充電的場景設(shè)想

中國工程院院士、清華大學教授韓英鐸在和媒體座談時表示，“國家十三五能源規(guī)劃中，風電與光伏，集中和分散并舉，分散為主，西部和東部并舉，東部為主。”他認為分布式可再生能源的新規(guī)劃方向，與電動汽車市場相契合，值得推廣。

兩個萬億級市場

李德勝介紹，星星充電計劃建設(shè)100個以上光儲充的系統(tǒng)，來提升充電前段清潔能源的占比。

星星充電推廣可再生能源發(fā)電與充電運營結(jié)合，意味著星星充電也將進入到電力市場?

萬幫新能源投資集團董事長邵丹薇在和媒體座談時表示，星星充電在去年底就拿到了售配電牌照。“現(xiàn)在我們在江蘇一度電只能比從國網(wǎng)購電便宜一分錢左右。這個差價還不大，但是，我相信以后會越來越大。”

在示范平臺揭牌的致辭中，邵丹薇說，清華大學和星星充電合作的“風光氣儲充”示范平臺，象征的是一個由智能充電網(wǎng)絡(luò)，它將一方面連接能源互聯(lián)網(wǎng)，另一方面連接產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。而這兩個都是萬億級的市場。