卢宇芳--《车位互动与能源物联网解决方案》

发布日期:2022-08-23

核心提示:8月22-24日,由充换电百人会、中国充电桩网、中国风光储网、联联充电、国家电投融和元储、充电联盟等单位联合主办,上海贺励展览


8月22-24日,由充换电百人会、中国充电桩网、中国风光储网、联联充电、国家电投&融和元储、充电联盟等单位联合主办,上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2022中国国际光储充产业大会&2022中国国际社区充电产业大会,简称:金砖光储充论坛&金砖社区充电论坛在常州香格里拉大酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展示台展示”,既有企业细致入微的分析,也有行业专家为市场发展提出的设想与方案,助力落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求,积极助力构建“双循环”新发展格局。


北京链宇科技有限责任公司  首席运营官  卢宇芳出席论坛并发表主题演讲——《车位互动与能源物联网解决方案》 。

以下为演讲实录:
        
    卢宇芳:尊敬的各位领导、专家:大家上午好!我是来自链宇科技的卢宇芳。
    我分享的题目是《车位互动与能源物联网解决方案》。
    第一,在国家“双碳”背景下,一方面发电侧的光伏发电,分布式光伏发电发展非常快。另外在用电侧我国新能源汽车保有量呈现非常快速增长的趋势。我们预计到2030年会有1亿辆电动汽车,2040年将达到3亿辆,车载储能容量约超200亿kWh。如右图,锂电子电池非常适合中小周期、短规模的储能,电动汽车本来每个都带有60~100千瓦时的容量,非常适合做分布式储能。
    第二,什么是车网互动?单项来讲,它是有序地充电,仅仅改变充电汽车的功率,比如中午太阳多的时候多去充,做负载平衡,常说的V2G就是电动车不仅可以充电,还可以反向放电,具有多种调节尺度,比如给局域微电网放电或者整个配网放电。更广义的我们叫V2X,把车作为移动储能,车车互动、楼宇供电、紧急负载、家庭备用等等,车和万物是互联的。
    车网互动应用非常广泛,在交通运输、商业楼宇、工业园区、居民社区,以及可以把电动汽车聚合起来,往上参与电力市场的辅助服务,把电动汽车作为移动储能,依托电力电子和数字化技术,将这些海量分布式资源,不仅是车,比如一些其他的储能,互联起来,实现整个车网互动和能源物联网。
    第三,社会价值方面。我们也对车网互动未来市场空间做了一个预测,2030年1亿辆电动汽车存量的时候,比如双向电源模块和充电桩以及系统集成、聚合服务都有千亿至万亿级的市场。它的收益价值也是非常得具有潜力,电动汽车如果反向放电,不仅可以低碳、零碳,还可以净的负碳排放量。比如到2040年有3亿辆电动汽车的时候,考虑到平时的出行以及其他的动态因素,它还是有一百亿度电的调度灵活调度电量,可以灵活支撑30亿千瓦的功率,年均预计可以减少7亿吨的碳减排。
    我们现在处在2021~2025年的孕育突破期,有序充电被大规模推广,V2G逐渐在试点和标准,同时有一些车型开始V2G商用化;2026年~2030年是提升推广期,V2G开始实现的局域的商用化;2031~2035年,有序充电基本上可以全面覆盖,V2G可以实现大部分场景的覆盖,以上是它的主要社会价值。
    我们公司对V2G场景融合了我们的底层电池的算法技术和电力电子的硬件技术,以及上级云平台架构,构建整个技术平台。因为我们公司的创始团队都是来自清华大学的,所以我们的电池算法和电力电子都是基于十多年的研究基础,也是行业最前沿的相关技术。技术构建平台,场景定义产品,在技术上面我们产生了怎样的产品呢?有一个产品矩阵是起名叫做零碳云平台,以及“边”云控EMS控制器,以及一些有序充电控制的模块和“端”的产品,比如V2G的智星堆、智能充电桩和移动充电机器人,下面我给各位一一汇报一下。
    其一,云产品。我们叫零碳云的智能管理平台,致力于提供安全、智慧、低碳的管理平台。主要两大功能也是现在客户最关心的,一个是能流管理,一个是碳流管理。能流,比如车网互动、需求响应、微网群控、虚拟电厂。碳流,国家不断地出台相关的碳排放、碳证、绿色交易的政策,我们也有合作伙伴集成,对碳足迹的追踪和碳减排进行网上碳交易。
    全国已经有20个储能和微网的试行,产品特点主要是前端可以做智能展示和运维,以及对平常的发电和用电进行预测,还有能源管理的调度以及交易等等。在一些综合的工业商业园区和“光储充”微网以及车网互动、虚拟电厂的交易都可以用到。现在做这个平台的非常多,我们平台有什么差异化的特点呢?
    一,“快”。现在的微网或者储能施工交付周期比较长,进场之后需要调试半个月到一个月,我们在已有项目中可以做到小于七天的交付,以及把新设备的接入和部署在一天时间内就可以完成。
    二,“稳”。前几年就开始的储能或者微网的服务场景,现在都是一些不良资产了,放在那里没人管理,EMS也坏了,电力电子器件都坏了,我们可以进行一些升级和运维,以及全时刻地监控,可以给用户最安全的运营。
    三,“美”。可以把灵活分布的海量汽车进行聚合管理。我们在广东佛山、天津、义乌都有这样的园区示范,各地都可以集成到一个平台上,去做监控。现在全国电力市场还没有进行统一,所以我们在响应一些虚拟服务的时候,也只能在省级或者市内进行相关的响应。
    如图是我们给爱旭太阳能在佛山的工业园区做的一个示范,我们的平台分为这几层,最上层的展示层,还有功能层以及业务层面,给用户提供最方便的服务,还有底层是我们的储存数据和边缘层的模型算法。
    其二,“边”。我们研发了自己的关于微网云控EMS控制器,在传统控制器的基础上增加了它的算力,同时它是定制的,因为都是板卡结构,即插即用,可以联系物模型仓库进行快速部署,而且可以云边协同。前段时间我们给清华大学今年前的微网系统进行升级,由于疫情原因工程师进不了学校,我们让一个在校的同学帮我们接了小网关,这个控制器放在我们办公室就可以实现对清华微网的升级和管理,这个效果还是非常不错的,也得到客户的认可。
    针对几年前布置的桩,现在很多桩要么就被搁置了,特别是重庆那边的一些限电的因素,没有办法进行满屋顶充电。南方华南省份都在进行充电桩的智能改造,之前的传统桩不具备这个功率条件能力,我们开发了一款智能控制器,它本身非常小,接在充电桩里面就可以升级为智能充电桩,比如我们做需求响应或者调频服务的时候,就可以通过这个桩改造现有的桩进行调节,而且这个成本也是非常低的。
    其三,“端”。现在V2G的桩逐渐地普及,包括过往做了非常多的试点,南网也开始和一些单位和政府园区,以及车企都在积极地参与车网互动。我们的堆有什么特点呢?现在充电行业的模块比如单相的ACDC或者DCDC模块售价基本上1.2毛左右,但是双相的ACDC大概8、9毛,非常贵,一台V2G的单价可能1.5、1.8元,对于我们参与V2G来讲非常不划算,但是一辆车比如80度电,平时车主只愿意放60%~80%参与调度,如果我们按照15千瓦放电的话,它两三小时基本上就可以完成放电了。我们设计一堆多枪的方法就是让V2G的模块实现分时付用,比如8~10放这个车的电,10~12电放另一辆车的电,这样可以实现V2G服务的快速部署。另外还有一些相关的功能,智能调控比如这几辆车停在这里,优先充放哪一个对用户更好,我们也有一套协同的算法。用户很担心我的电动汽车参与这些服务,赚这几十块钱,电池到底有多少损伤,因为我们团队本来也是对电池研究本身的衰减也是研究得比较透彻,所以我们会把对电池可衰减和感知的部分功能集成在对应的充电APP里面。用户充完电就可以知道比如我参与这次V2G充电,成本可能是0元或者1元,但是我有10元、20元的收益,这样可以更好地教育和鼓励用户参与这方面的服务。
    其四,“全气候超充桩”。现在超充比较普遍,甚至昨天也有领导同行提到了秒充(500千瓦)。现在电动汽车快充的难点不在桩上,而在车上。车的电池到底能否承受这么大功率,冬天问题非常大,因为锂离子电池由于冬天本身化学副反应不适应大功率充电,首先我们采用了快速的慢充加热,这个也是和主机厂客户做的,在零下30摄氏度的环境下可以实现6~8摄氏度/分钟的升温速率。我们今年也在冬奥示范上用我们的算法,实现了这样的功率,实现了全频域的快充。因为我们这个是双相的充电桩,它也包含全频的诊断和储能,以及提高它的经济性的功能。
    其五,“移动充电机器人”。我们近期9月份展会上会推出移动充电机器人。机器人概念现在很普遍,无论是主机厂还是运营商都会推出,但是成本太高,同时机器人就带储能的。我们结合了充电领域以及机械领域的方案,我们设计了一个机械臂的方案,在一些有棚的或者地下停车场部署了充电机器人,解决油车占位的问题,同时用户充完电可以自动拔枪,之后相当于这个充电机器人又解放了,又可以服务下一台车,而且我们的成本可以做到比较低的,现在可能是4位数没有什么问题,以及它可以实现动态的车桩比,比如假期这个充电厂站需求很高,我们可以再多调几个机器人过来,平时工作的时候可以把机器人移到别的地方去。同时我们也把普通的充电智能有序的充电、V2G的服务都可以集成在这个机器人里面。
    解决方案方面,我们在微电网和配网下,一个是交流的方案,一个是直流耦合的方案,现在一般推荐用户用直流方案。因为整个少了1级的AC/DC,降低的成本非常高,提升的能量转化效率也比较高,像光伏和储能我们都有深度的合作伙伴,桩也有我们自己研发的相关产品。
    商业模式方面,我们在新能源的相关服务里面有很多角色,比如B端的厂区业主,还有一些新能源的EPC,还有能源国/央企,还有电力市场以及C端车主也是一个重要的环节。链宇现在更多的是对到新能源的EPC和国/央企给他们提供技术方案,以及技术的支持。我们给一些大的资产运营方,因为他们不知道他们投这么多资产到底哪些收益更高,哪些是坏的资产,以及他们怎么做最后面的投资决策,我们也可以给他们提供一些资产的托管运营以及收益提升。我们在自己的平台上聚合了更多的分布式资源之后,我们也可以往上响应电力市场的服务,以及服务C端的车主。
    投资价值方面,我们的主题是“光储充”,但是我们把车网互动给集中进去,它的价值就是比较显著的。一方面,本身在投入资产的时候,就可以把车作为移动储能的一部分考虑进去,所以成本方面会有降低。另外,在我们算回报周期的时候,前几位同行也有提到,现在储能贵,在于参与的服务或者没有充分挖掘它的价值,我们配合自己的平台,相关地挖掘它的价值,缩短它的回报周期。另外,在快充等等厂站,我们可以把“光储充放”一体化协调起来,降低它的增容费用,促进绿电消纳,以及参与现在逐渐开放的调峰市场、电力现货市场、调频市场等等相关的辅助服务。
    项目案例方面:
    一,我们在广东佛山光伏工厂把车网互动引入,做了微网群的改造,他们工厂比较大,我们有光伏储能、直流微电网,整个集中在我们管理平台上,我们做了微网之间的交易,整体来说维持了他们园区内部整个用电平衡以及成本最低,在负荷管理上我们有测算,大概每年可以节约电费50多万,同时我们研究了佛山本地的相关政策,通过这套系统往上让它参与一些服务,获取一些额外的收益。
    二,天津北辰工业园区的项目。常规的260千瓦和500度电的储能,都是单相的充电桩,我们测算了一天的收益和全年收益。我们同时给客户提供了打车网互动的方案,把充电桩改为V2G的桩,同时预估一个EV车主参与V2G的服务时间,我们投资收益可以从3%点几提升到改为9%点几,还是非常有吸引力的一个方案。
    三,浙江义额能碳双控综合能源管理。零碳园区、低碳园区试点非常多,我们给义乌一家公司提供了零碳园区里面关于能源精细化的管理,比如用电、用灯、空调等等,还有一些大型的能耗设备,给它进行了能源信息化管理和能效优化的监控。
    以上是我们公司现在做的这些业务介绍,耽误大家几分钟时间介绍一下我们公司的情况。公司很年轻,我们去年4月份成立,是今天演讲里面最年轻的公司,欧阳明高老师是我的首席科学家,也是我本人的导师,去年拿了天使轮的融资,逐渐和一些新能源车企、电网公司等等开展相关的合作。
    我们公司使命是致力于车网互动和能源物联网的相关研发和推广,立志成为面向碳中和的交通能源互联的变革者。除了欧阳老师之外,四位创始人都是清华大学的博士生,分别在车辆学院和电机系,所以我们对电池本身的理解和电力电子的理解都是非常深入,也有比较硬的基础。以上是我们公司现在获得的一些相关荣誉和专利称号,以及我们相关的合作伙伴,主要是一些电池厂、整车厂、能源高校等等。以上是我汇报的内容,非常感谢各位嘉宾的关注。如果大家想会后交流的话我们也是非常欢迎的。因为来这里更多的目的是跟大家做相关的学习,我的介绍到这里,谢谢大家!

    

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)

 
 
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