Специальный отчет о замене батарей на новых источниках энергии: недооцененные станции замены батарей (Часть 5)

Режимы зарядки требуют большего от электросети, а замена батареи более удобна для сети.

Увеличение мощности и широкое распространение зарядных станций создали узкие места в распределительной сети. Увеличенная мощность и количество зарядные станции усилили нагрузку на распределительную сеть, что привело к ряду проблем, связанных с сетью, которые помешали широкомасштабному внедрению наддува напряжением 800 В. Во-первых, исследования Государственного научно-исследовательского института экономики и технологий электросетей показывают, что пики зарядки электромобилей (EV) совпадают с пиками потребления электроэнергии в жилых домах на целых 85%. Увеличение мощности и расширение зарядных станций еще больше усилит нагрузку на сеть в периоды высокого спроса на электроэнергию. Сеть несет дополнительные затраты на удовлетворение краткосрочных, высокоамплитудных потребностей в электроэнергии в периоды пиковой нагрузки, что приводит к увеличению затрат на простой и снижению использования оборудования в периоды низкого спроса. Во-вторых, высокая мгновенная выходная мощность во время зарядки может вызвать колебания напряжения, влияющие на качество электропитания. Серьезные колебания напряжения могут привести к авариям, связанным с безопасностью распределения. Колебания напряжения, вызванные наддувом напряжением 800 В, более серьезные по сравнению с обычными зарядными станциями, что потенциально ставит под угрозу безопасность распределительной сети. В-третьих, согласно Белой книге о поведении пользователей электромобилей в Китае в 2022 году, опубликованной Китайским альянсом по продвижению инфраструктуры зарядки электромобилей и Nenglian ZhiDian, около 66% зарядных станций в Китае находятся в частной собственности, при этом 75% новых зарядные станции поступающие из частных источников. Такое неравномерное распределение зарядных станций усложняет управление и регулирование сети.

Ограниченная мощность электроэнергии в жилых районах затрудняет превышение максимального количества мест для зарядки электромобилей. Многие жилые районы не имеют достаточной мощности из-за неадекватного планирования. В результате они не могут обеспечить достаточное количество мест для зарядки, сохраняя при этом нормальную повседневную деятельность жильцов. Эта проблема в конечном итоге связана с тем фактом, что жилые районы имеют ограниченную распределительную способность. Обычно соотношение парковочных мест и зарядных станций составляет 3:1, а это означает, что только около 30% парковочных мест в жилых районах могут быть оборудованы зарядными станциями. Как только общий уровень проникновения новых энергетических транспортных средств превысит 30% (месячный уровень проникновения продаж уже превысил 30%), проблема спроса на ежедневную зарядку окажется под большим давлением. Владельцам транспортных средств на новых источниках энергии, возможно, придется использовать коммерческие зарядные станции после работы, что создает серьезные проблемы для будущего использования электромобилей и потенциально влияет на рост числа транспортных средств на новых источниках энергии. Нехватка зарядных мест в основном коренится в самих жилых районах. Высокая стоимость и трудности, связанные с модернизацией, сильно затрудняют широкое внедрение зарядные станции.

Замена аккумуляторов обеспечивает контролируемую зарядку и снижает нагрузку на сеть, помогая при этом снизить пиковые нагрузки и регулировать частоту. Высокая нагрузка на сеть, вызванная зарядными станциями, во многом обусловлена беспорядочным поведением пользователей при зарядке. Напротив, замена батареи позволяет контролировать время зарядки и сбалансированное энергопотребление. Станции замены аккумуляторов могут реагировать на диспетчеризацию сети, заряжая аккумуляторы в периоды низкой нагрузки (например, в ночное время) и напрямую поставляя полностью заряженные аккумуляторы жильцам в периоды пикового спроса. Это не только снижает нагрузку на сетку, но и помогает срезать пики. Согласно заявлению NIO, по состоянию на август 2022 года из 1067 станций замены аккумуляторов по всей стране 575 участвовали в зарядке в непиковые часы, что составляет почти 60% станций. Доля электроэнергии, потребляемой в непиковые периоды, увеличилась с 12% до 20%, в результате чего за 30 дней было передано 4,1 млн киловатт-часов пикового потребления электроэнергии. Переход от беспорядочной и неконтролируемой зарядки к упорядоченной и контролируемой зарядке, позволяющей избежать пиковых периодов потребления электроэнергии жильцами, значительно снижает нагрузку на сеть. Станции замены аккумуляторов NIO также приняли участие в снижении пиковых нагрузок в электросети Чжэцзян, став первым автопроизводителем в Китае, подключенным к виртуальной электростанции Национальной сети. В последние годы потребление электроэнергии резко возросло во многих частях страны. По данным Национального центра диспетчеризации и управления электроэнергией, наибольшее потребление электроэнергии в национальной сети в 2022 году достигло 1,29 млрд киловатт, увеличившись к уровню прошлого года на 6,3%. Китайский совет по электроэнергетике прогнозирует, что пиковый спрос на электроэнергию в 2023 году может превысить 1,37 миллиарда киловатт, демонстрируя тенденцию к увеличению спроса на электроэнергию в пиковые периоды. В этом контексте станции замены аккумуляторов, как виртуальные электростанции, будут играть все более заметную роль в содействии снижению пиковых нагрузок и регулированию частоты.

Станции замены аккумуляторов с возможностью накопления энергии могут помочь в регулировании частоты и обеспечить безопасную работу энергосистемы. Станции замены аккумуляторов могут участвовать в регулировании частоты, подключаясь к диспетчерскому центру сети при отклонении частоты сети, обеспечивая безопасную работу энергосистемы. Если взять в качестве примера NIO, то в зависимости от распределения батарей на ее станциях каждая станция замены батарей имеет емкость хранения энергии 600-700 киловатт-часов, примерно по 13 батарей на станцию. Две-три батареи зарезервированы для замены пользователем, а оставшиеся 10-11 батарей можно разряжать в сеть на 5-10 минут в периоды простоя, чтобы облегчить настройку сети. В 2022 году 15 станций замены аккумуляторов NIO в Хэфэе помогли Центру диспетчеризации и управления электроэнергией снизить нагрузку на 1,4 мегаватта в течение одной минуты, при этом время зарядки каждой батареи увеличилось всего примерно на 5 минут, что оказало минимальное влияние на нормальную работу. услуга замены батарей для пользователей.