容量受限下電動汽車充電策略優化及應急備用能力分析

謝東亮, 張宇瓊, 吳巨愛,3, 劉長磊, 吳 俊，3

(1. 南瑞集團(國網電力科學研究院)有限公司, 江蘇省南京市211106; 2. 國華能源投資有限公司, 北京市 100007; 3. 南京理工大學自動化學院, 江蘇省南京市 210094)

0 引言

充電設施不足是當前制約純電動汽車(battery electric vehicle,BEV)發展的關鍵因素之一。截至2016年10月末,中國公共和私人充電樁總數已超過27萬個,但與電動汽車保有量相比,車樁比僅為2.7∶1左右[1]。同時,充電資源分布不合理,在居民區內安裝的充電樁數量又遠小于在道路周邊、集中式充電站、工業園區及商業中心裝設的數量,加劇了供需矛盾。正是在這一背景下,國家發改委、能源局、工信部、住建部聯合發布了《關于加快居民區電動汽車充電基礎設施建設的通知》[2],為行業發展指明了方向。

制約居民臺區(配電變壓器以下區域)內充電設施發展的關鍵瓶頸是臺區配電容量不足,其背后更有輸配電通道容量規劃不足的難題。一方面,可供充電利用的配電容量緊張,大多數居民區并未規劃充電負荷容量,變壓器剩余容量僅能支撐少部分充電樁的裝設[3]。另一方面,受用電峰谷影響,變壓器日均負載率偏低,用電低谷時段變壓器容量大量閑置[4]。由于配電設施投資遠大于充電樁本體投資,消費者和經營充電服務的售電商都不愿涉足配電設施增容改造[5]項目。如果說局部區域的容量緊張還能通過網側功率的合理調配解決,普遍的容量問題就只能依靠輸、配電通道的擴、重建,投資甚大。因此,遠期來看,要逐步將充電負荷需求納入輸、配電網規劃;但近期來看,應盡量規避、延緩、縮小配電設施增容改造需求，在不擴容前提下又增加充電容量供給,只能通過內部提效。……