8月22-24日，由充換電百人會、中國充電樁網、聯聯充電等單位聯合主辦的2022中國國際社區充電產業大會（簡稱：金磚社區充電論壇）在常州香格里拉大酒店圓滿閉幕。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”，既有企業細致入微的分析，也有行業專家為市場發展提出的設想與方案，助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求，積極助力構建“雙循環”新發展格局。
演講實錄
清華大學能源互聯網創新研究院張羅平教授出席論壇并發表主題演講——《智慧共享數字化電源有效化解充電難》 。
以下為演講實錄：
很高興有機會跟企業界聚在一起，與關注電動汽車產業充電的這些朋友們、嘉賓們，一起來深入探討一下未來國家怎么樣把新能源汽車充電這件事情做好、做大。
今天主要從我們研究院這幾年，站在電的角度，思考新能源汽車未來的能源，就是電，我們怎么樣把補電事情給它做好。我們這幾年搞了一種新的東西，叫做“智慧共享數字化電源”。
國家產業大方向現在已經明確了，在全世界我們國家走得很快，就是讓汽車交通工具以后要實現電動化。這是符合國家大方向的，我們走得很快以后，國家電動汽車的保有量已經占全球保有量的一半以上，其他國家跟不上了，因為我們國家有政策的扶持。這幾年我國汽車產業行得穩，不學日本搞氫能源，我們國家一步到位，換道超車，直接走向新能源汽車這個領域，咱們國家的電池、電控、電機這些知識產權都掌握在自己的手上。
我們搞新能源要從最根本的內因解決問題，今天講到“車網互動”，能源網與車的互動是更重要的環節。
今天大概分四個方面，跟大家介紹一下我們這幾年的工作。
1、能源革命倒逼汽車產業換道新能源
我們國家領導人在2014年就提出了“四個革命，一個合作”，這個事情我們一直在堅持，首先，“能源革命”是符合我們“雙碳”碳減排最重要的內容。
做能源革命的這幾年，從2015、2016年一直在清潔能源的領域發力，包括電動汽車從2006、2008年就開始產業培育，尤其是能源的補充方面，充電樁不斷在推進，但是在推進的過程中，十幾年下來，發現效果不是特別明顯。
包括國家在能源方面進行布局，能源局局長最近又把新能源這件事情從各個方面在推進。電動汽車出現以后，預計到2060年，電動汽車用電占整個電網消費的總量至少占十分之一以上，目前我們國家全年總的電力使用消耗是75000億度，將近8萬億度，到了2060年之后會翻一番，就是15萬億度左右，而汽車用電量大概占到15000億度這個范圍。
我們現在的機遇很好，像開場主持人講的，我們要抓住這個機遇。新能源社區充電是一個比較大的障礙，我們要分析為什么出現這些障礙，為什么推不下去？充電問題搞了這么多年，沒有解決“充電焦慮”，卡在什么地方。
我們研究院從多個角度分析這些問題，再去想出好的辦法解決它。國家關于新能源汽車發展計劃是2020年底發布的，從幾個方面確定做市場的基本原則、目標，我們叫做“有目標、有方向、有具體的操作路徑”。
前面大背景講了一下，電動汽車要換成新能源，要符合國家能源革命大方向，用電動化來實現這個任務。具體到電動汽車，是我們實行能源革命的其中一個具體執行環節。
電動汽車這個產業和電力產業是密切相關的，我們以后的汽車不是用燃油去驅動了，而是要用新能源，主要要用未來的光伏作為能源的補充。
我們研究院叫做能源互聯網創新研究院，這個研究院是2015年成立的，為了實現國家能源革命目標成立的。電力產業傳統的管理模式是集中式管理，將來必須與市場緊密結合，而且要與未來的數字經濟結合，數字化、市場化這是未來的發展趨勢。
2、電力產業數字化與市場化是必由之路
去年國家統計的能源結構里面，煤的消費量占主要部分，56%多。用煤發的電大概占到47%，這些指標隨著國家新能源產業的不斷推進，光伏發電預期在2060年達到40%多（在整個發電里面），能源局已經公布了未來的發展目標，到2060年，所有的能源里面，清潔能源占到80%，清潔能源發的電有90%要變成電。所以說，在未來的能源架構里面，70%都是用清潔能源發的電。
現在有些認知對以后發展不太明確，認為現在汽車燒的電是煤發的，不是清潔的，這些只看到以前的結果，未來的結果是不一樣的，未來我們能源都是要用光伏、用風、用水電為主，要補充一些核電這些新的能源結構。
“要想富先修路”，這是咱們國家搞經濟，早期在廣東形成的共識。下一步要發展國民經濟，能源就是一個障礙，能源這個地方不打通，尤其像新能源汽車這個產業，充電停滯在這個地方，就走不動。而走不動的原因就是充電樁，沒有解決好這個問題。
以后的能源方面，一個是開源，光伏、發電這些新能源要增加力度，去年能源局整縣推進光伏，50%要求屋頂上覆蓋光伏。一步一步從各個角度，走向大的目標就是實現能源革命，實現“雙碳”。
電動汽車在這個雙碳領域發展的速度很快，北京市現在電動汽車的保有量是50萬輛，預計到2025年是200萬輛，給電網提出一個話題，你們的北京電網能不能保證2025年給這么多車充電這件事。
我們從電的商品屬性來分析，它有商品本身的規律。我們的商品在生產、檢驗、出廠、運輸、倉儲、流通、交易到最后老百姓使用，所有這些環節里面，傳統戶內用電的交易方法基本是上比較通暢的，但是在戶外，最大的阻礙在交易環節。你在戶外，一個陌生人找到電源，想用這個電，錢怎么付？這個問題是擺在電動汽車充電，包括今天參會有很多兩輪車的企業，像雅迪，這些兩輪車輛的充電、能源的補充都遇到了這樣的問題，很小額的電力在戶外交易環節，它的障礙很大，用傳統的方法基本上走不通。
我們未來會用一個新的工具、新的技術，把它給打通。大方向我們明確了，在具體的細節上有具體的手段，也就是說電動汽車這個產業，傳統的充電方法前面有三種：
（1）快充。跟加油站的方法差不多。
（2）私家樁。每個車廠送了一個樁。
（3）去年工信部提出來，實際上2016年已經研究過的，叫換電。換電這個方法也是很難在市場上走通的，只是說因為十幾年沒有解決充電難題，被迫無奈，面對快充、私家樁兩種方法解決得不好，去年工信部推薦用的第三種方法。
我們從電的根本屬性，去分析這些問題和解決這些問題，選擇了第四種方法叫“共享數智電源”，全稱叫做“智慧共享數字化電源”。
我們這個路徑是符合國家大方向的，國家在“十四五”規劃里面，新基建有7個板塊，其中我們這個領域涉及到的板塊跟5G、電動汽車充電、大數據中心、人工智能、工業互聯網，七個板塊里面五個板塊都相關聯。本身我們建立的這個充電網是一種工業互聯網的形態，也是人工智能的具體應用案例，它的后面會形成一個能源運行的大數據，而電動汽車充電這個大數據將來是有巨大的業務量，它的使用量是剛需很大，電動汽車充電、兩輪車充電，包括未來我們有房車營地這些應用場景，許許多多的應用場景，我們用這個新的工具，在電力交易環節給它打通。
“電”是商品，傳統國家電網管理這個電的時候，不太注重電的商品屬性，把它當作一個計劃經濟管理的一種內容去運作。在戶內的條件下，戶外用電不太多的環境下，這個矛盾不是特別突出。但是到了電動汽車的充電，兩輪車的充電普及了，需求出現了，要求充電不許在室內執行，電的安全性問題越來越突出。我們利用電的商品屬性，把電的安全與交易在戶外給它打通，相當于電動汽車充電的問題也就迎刃而解了。
我們買方在買賣電的交易過程中，可能老百姓最關注的是你這桿秤準還是不準，缺斤少兩沒有，因為我們做電的交易的時候是機器在執行，沒有面對面的售貨員，我們看上去是一個智慧共享數字化電源，或者我們電動汽車表現的形態就是一個充電樁立在那，用戶誰去用，付了款，這個電就提供出來了，這個交易機制信用背書是很重要的。我們代表國家、代表清華大學，把交易工具“稱”建立好，站在這個角度上，這桿“稱”具備很高的信用背書，不會缺斤少兩的事情，這樣的電交易平臺，才能做大。所以，有些小的充電平臺信用不夠，對缺斤少兩的問題注重度不高，以后一定會遇到生存危機。
我們零售電交易技術出現以后，它會對電網的“源網荷儲”傳統的東西帶來促進，包括我們可以用分散的汽車電池、兩輪車的電池作為儲能單元，有序充電參與到虛擬電廠大的有利于電網峰谷平衡的活動中去。
電網未來的架構實際是由許多很分散的微網組合起來，像能源互聯網把能源分成小的微網，微網之間有能量的調配、進入、輸出。好比有一個園區屋頂光伏發電，以前的園區/工廠都是負荷端，未來光伏發展以后，如果發的電用不完，它可能向旁邊的園區微電網供電。以后的這些小微網就像互聯網的架構一樣，能源流是互相流動的，而不是單方向流動的。
我們預計2060年之后，國家全部能源形態占比中，電能的比例超過70%。電，是能源載體，是清潔能源主要的形態。它的源頭不是通過煤發電了，以后發電主要通過光伏為主，風電、水電、核能，我們國家未來的能源是靠清潔能源，我們叫做“今天的太陽”把我們日常生活、消費、工業生產的能源就平衡了、保證了。而“昨天的太陽”（化石能源），煤、油、氣，都會退出主力供能的舞臺，它們這些化石能源將來會變成應急能源，也就是說某個片區連著兩個月下雨，像去年湖南拉閘限電，就是這個方面的電力匹配沒有做好。清潔能源供不上的時候，火力發電、煤發電才會作為應急補充，調劑電網的平衡。
電網的大型結構傳統就是源網荷儲，我們國家是五大發電集團，像國電投、華能這些大廠，他們都是發電集團。國網、南網屬于傳輸這部分，屬于網端；荷就是老百姓的消費，工廠的用電；儲就是電網要平衡，必須要有儲能單元。
電動汽車發展起來以后，車里那塊電池雖然很分散，但是是一個巨大的儲能載體，而且經濟上是一物兩用。老百姓買車的時候，已經支付了電池這塊成本，在你做電網調配的時候，我們只要通過這個“電源”工具把它接通起來，就可以輔助電網削峰填谷。“數字”電源這兩個字是很重要的，我們要在社會上推廣數字經濟，電源必須數字化。“共享”這兩個字也是很重要的，能夠解決設備使用率提升問題。我們未來推行的第四種社區充電的方法，就是讓每個停車位上面配備一個電源，只要車能找到電源，老百姓就不會有充電擔憂、里程擔憂的問題。像手機充電一樣，我非常認同前面許多交流嘉賓的觀點，以后電動汽車的充電就要像手機一樣，到了50%多一點，有電源的地方，我隨時就補點電，這是未來電動汽車充電的大方向。
能源互聯網做的事情，電網做的事情，和汽車產業做的事情有很多是重疊的，或者是互補的。能源互聯網就是要把社會上能源的資源各種各樣的形態匹配好、協調好，用信息的手段給它匹配好，讓這個社會的經濟要素更風調雨順，能源要更自然地流通、去運轉。
清華設計的產品在各種應用場景中，不需要下載APP，叫做“沒有APP的應用”，產品上每個二維碼現在可以用手機掃，用微信、支付寶都沒有關系，將來用數字人民幣去掃，去支付。在電的商品交易的時候，支付環節是必需的，用戶喜歡用什么支付方法，你就繼續保持你的方法。
我們研究院和電機系是國家能源局的一個智庫，在2015年給國家能源局起草了文件《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》，這是我們研究院電機系起草，發改委認可之后，發布的2015- 9號文。這個文的核心思想就是解決上面說的電力產業遇到的五個問題，主要是電力產業市場化這個難題，需要用一些新的方法解決。
這個政策是發下來了，核心思想叫“管住中間，放開兩頭”。中間就是高壓輸電網，不允許民資進入，但是兩頭將五大發電集團，發電是一頭、售電是另外一頭，而零售電環節是空白，基本上業內人士也沒有很好的方法。我們現在用新技術把新方法做出來了，用這個方法幫助電網去實現無人值守的售電業務，而且是零售環節的售電業務。
在電動汽車產業的充電環節，我們以前用到的電源，國家標準里面只有10A和16A，對電動汽車產業有些不夠用，一晚上充電，10A大概充100多公里，16A也就是200公里，我們將來給它搞一個電源產品，做到30A左右，一晚上汽車充電基本上就是500公里，就和我們現在燃油車加一箱油的里程數接近。這樣普及起來，老百姓在家里睡覺的時候就把充電習慣養成了，不會像以前加油必須跑到加油站，將來我們在社區里面，不管老舊小區，甚至路邊電線桿下面都有這樣的電源，開車他只要沒有電了，會想到去有電源的地方補點電，主要的場景就是在家里附近的停車位找個電源，甚至每個路燈桿下面就可以充電。
我們做這個事情是按照能源革命的大方向來做事情。頂層設計上布局好之后，在底層的具體實操上面設計一個新的可執行的工具，這個工具在運行過程中不是靠一個企業、兩個企業，而是靠所有的有停車位資源的企業去實施，好比農家樂、農村驛站、小賓館、小酒店都有停車位，在他的停車位上裝一個電源也很簡單，而且這個電源具備有序充電的功能。有序充電對電網帶來很小的沖擊，把后半夜的電引導去給用戶充電，這是這個工具所具備的功能。
3、共享數智電源的工作原理與應用場景
它是一個云平臺，叫“云大物移智”。
這里面五個方面，云平臺、大數據、物聯網、移動支付、人工智能，整合起來構成整個平臺、終端，物聯網的體系架構，但是帶有能源流、信息流、價值流“三流合一”的運行管理多功能平臺。
在用戶操作的時候很簡單，用微信或者支付寶掃碼，現場即付即用，把陌生人付費用電交易環節給打通了。
這是后臺的一些界面，因為運行這個大云平臺，必須要有數字化的管理手段。
社區充電現在遇到的主要問題，傳統的快充樁安裝的設備不能進小區，快充站的樁使用率并不高，私家樁使用率不到3%，傳統充電設備裝了許多，使用率很低導致問題沒有解決。這是十幾年以來，電動汽車產業遇到的難題，總是沒有解決好，社會上方方面面的障礙，比如私家樁進小區很困難，需要電網蓋章，需要物業蓋章，這兩個章導致了有30%左右的車主想買車買不了。
我們這個技術出現之后，《中國電力報》報道了很多次，包括實現“有序充電”，隨時隨地就地充電。大家都明白這個技術是有辦法解決這個問題的，只是說我們是研究院，對社會接觸的機會比較少，好的技術沒有人了解。這次大會就是很好的機會，讓我們產業界、企業界、社會上面對清華這個技術有所了解。
4、智慧共享數字化電源有效化解充電難
工具出來了以后，將來怎么把它用起來？我們這個設備主要解決的傳統三個方法里面的難處：
第一個難點，不讓別人用，這是私家樁的屬性，裝了設備不讓別人用，只讓他自己一個車用。
第二個難點，快充對電網的沖擊很大，私家樁如果沒有有序充電的功能，也是對電網造成沖擊，大家都在用電的時候，他去充電，這個對電網的負荷帶來負面作用。我們把有序充電功能用上以后，就會帶來良性的輔助作用。
第三個難點，進入社區很困難。尤其是私家樁，位置很好，但是物業出于集團利益的制約，他可能不讓你安裝。
右邊圖上這個設備就是一個電源，左邊這個設備是車廠帶個充電器，這樣的設備搭配起來，一晚上在有電源的地方睡一覺起來，500公里的電就充上了。
這個電源搭配充電線的模式，是解決傳統電源的弱點，因為在安全方面，傳統三角的插頭經常出現事故。
我們這種設備，能夠建立新的服務產業。讓小企業參與之后，好比農家樂、小酒店、小賓館，他把這個設備裝上以后，電費國家制定的標準不會變，但是“電+服務”這種方式，小酒店、小賓客靠這個設備自己運營，就可以滿足他投入設備產生的收入，基本上一年能把這個投資回報收回來，這樣就有動力去調動千家萬戶小企業、小業主把這個事情推廣起來。我們以后電動汽車開到任何一個地方停下來睡覺的時候，休息的時候，比如在鄉村驛站，就有機會把電補上。
我們這個技術是實現未來車網互動的接口，車和能源之間要是沒有物理的接口，這個車網互動是一句空話。
新技術出現以后，會帶來很多機遇。景區、房車營地等，這個地方一概而過。
尤其是光伏產業，以后是上面發電，下面直接售電。傳統光伏沒有這個工具，光伏發的電只能給國家電網，前面我到銀川去，國家電網收購光伏電是兩毛五分九，如果把這個技術結合起來以后，會對經濟上帶來很大的促進。
圖片上是一些應用案例，你掃了碼，馬上就可以體驗到。
隨時隨地用電的新聞，是國家電力報前兩年做的報道和應用案例，介紹了零售電方法的優點和弊端，怎么讓電力產業轉型。
包括我們數字化轉型，共享數智電源這種應用是很好的典型案例，走向市場化、數字化的一種具體案例，以后智慧城市、智慧用能、智慧電源都是用這種方法，這種方法老百姓在自己的手機端就會體驗到數字產業的一些好處優勢，叫可監視、可控制、可預警、可追溯，這些數字化的屬性，包括設備里面的電壓、電流、功率不是給領導在大屏幕上看的，它就是展示在用戶消費者的手機里面。
這些電源插座插頭圖片都是以前的應用案例，以前也有一些企業老板推薦工業耦合器。但是我們對比下來，老百姓更方便的還是我們推薦的30A大的電源插座，是江蘇這邊有個企業家搞的產品。
我們歸納總結第四種方法，它是一個零售電交易平臺，提供國家信用背書的用電量“云稱”，也是車網互動的工具，我們應裝盡裝要體現在成本低，裝起來不會有什么經濟負擔。電動汽車充電將來的目標就是像手機一樣方便。
