VOG(VehiclesPlug-inwithoutLogic/Control)是指把电动汽车作为普通用电设备,采用成熟的单向变流技术,可以每时每刻接入电网立即充电的模式。VOG是目前电动汽车最常见的充电方式,例如高尔夫车、机场摆渡车等专用电动车,以及国内外新建的一些公共充电设施,又如北京奥运会电动汽车充电站都采用这种充电方式。目前VOG存在的最严重的问题,是电动汽车充电作为大功率的、用电负荷无约束的使用,也就是说VOG充电的运行增加了电网调峰的难度。
TC(Timedchrging)模式,即时间控制模式,是一种单相有序电能供给的充电模式。采用这种模式电动汽车在给定的时段充电,经过控制开始充电时间,实现错峰充电,避免在电网负荷高峰时段充电,与此同时用户还能够轻松的享受到谷电的优惠。但是由于种种原因,目前的时间控制模式还不能完全根据电网峰谷状态灵活地控制充电过程。这种模式的充电还是采用单向变流技术,不需要与电网进行实时通信,目前技术装备已经很成熟,已进入示范运行阶段。
V1G(VehiclesPlug-inwithLogic/ControlRegulatedchrge)也是一种单相有序电能供给的充电模式。采用这种模式,电动汽车与电网进行实时通信,充电受电网控制,可在电网允许时刻进行充电,通过优化充电安排提高电网效率。目前美国西北太平洋国家实验室(PNNL)发布了名为“SmartchrgerController”的电动汽车用充电控制装置,配备了近距离无线通信模块,可接收来自电力企业的电费价格设定等信息,并与智能电网技术结合自动避开高峰时间充电。该装置的ZigBee/IEEE802.15标准己经提交IEC,申请作为国际标准,目前已经作为美国智能电网1.0首批发布的标准。
电动汽车采用单向技术充电只能从电网中得到电能不能将多余的电能反馈到电网中。采用双向有序的电能转换的充电模式,电动汽车车载电池可当作一种移动储能单元与电网进行双向电能转换。家用汽车大部分时间处于停止状态,如果接入电网的电动汽车数量足够多时,就可当作可移动的分布式储能装置用于削峰填谷、平衡负荷等,提高电网运行的效率,同时给电动汽车用户所带来直接的经济效益。
采用V2G(VehicleToGrid)模式,电动汽车与电网的能量管理系统通信,并受其控制,实现电动汽车与电网的能量转换(充、放电)。目前V2G相关研究及示范主要在美国进行,其中美国特立华大学于2007年10月成功将一辆ACPropulsioneBox(ToyotaScion改装车)接入电网,并接受调度指令,车辆作为调频、备用发电设备正常运行。据示范运行测算,每年每车可以为电力公司能够带来约4000美元的效益。
上海市电力公司目前已建成了漕溪电动汽车充放电站与世博国家电网馆充放电站两座具有V2G功能的电动汽车充放电示范站。两站各具有一台30kW的直流V2G充放电机,既可当作常规充电机实现即时充电、预约充电等,还能够准确的通过后台管理系统接受电网的调度指令,动态调整工作状态与功率,实现电动汽车与电网的双向能量互动。目前V2G模式还处于试验示范阶段,还不具备商业化运行的市场环境。为此还需要先进电网通信、调度、控制与保护技术配合,需要峰谷电价政策以及电动汽车接入电网提供调峰调频调整、需求响应等有偿服务政策的支持。
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