據外媒報道,就目前的電動出行而言,電力主要朝一個方向流動,即從充電點流入車輛。借助于車輛到電網(vehicle-to-grid)應用,這種情況或許很快就會改變。將來電動汽車在停泊時,可以將能量回饋至公用電網。作為更廣泛的車輛蓄電池聚合系統的一部分,能夠有效地充當發電廠,幫助提供平衡電力,即用于平衡電網波動的電力。
(圖片來源:保時捷公司)
保時捷、電網運營商TransnetBW和智能能源系統服務(IE2S)咨詢公司進行的實際試點測試表明,可以在電動汽車智能群的高壓電池中存儲電力平衡電能。在家庭環境和實驗室條件下,通過保時捷家庭能源管理器(HEM),將5輛量產版Taycan連接到電網。在現場測試前,保時捷工程公司(Porsche Engineering)的專家們已對這些控制中心的軟件進行了調整。
保時捷公司執行董事會副主席Lutz Meschke表示:“試點測試證明,保時捷的Taycan充電技術,以及家庭能源管理器和移動充電器產品,未來具有很大的潛力。平衡電力市場,并不是這種蓄電池聚合系統的唯一用途,還可以考慮其他領先的綠色充電和車輛到電網應用解決方案。除此之外,如果未來的電動汽車能將電能回饋到電網,例如使用私人光伏系統,將有助于擴大可再生能源,進一步提高電動汽車的接受度。”
隨著可再生能源的發展,為了保證電網安全運行,未來保持電力平衡將變得越來越重要。因為電網必須始終保持穩定狀態,即使風能和太陽無法產生恒定的能量。如果電網不能穩定在50赫茲電源頻率左右,就會有停電的風險。到目前為止,尤其是傳統發電廠,一直負責緩沖這些波動。使用高壓電池進行緩沖,將帶來雙贏的局面,電動汽車駕駛員可能因此獲得經濟補償。
通過聚合系統實時控制和協調充電過程
在該試點中,數據溝通的關鍵要素在于,由IE2S開發的云基聚合系統。該系統通過將電網運營商的平衡功率設定值轉換為具體的車輛信號,實時協調和控制電動汽車的充電過程。該聚合系統還控制著高頻和同步雙向數據傳輸。為了進行測試,研究人員將該聚合系統連接到斯圖加特附近溫德林根的TransnetBW的主控中心。
TransnetBW的首席財務官Dr Rainer Pflaum表示:“這是一個真正可衡量的里程碑項目。該團隊成功地在系統和幾輛電動汽車之間創建了復雜的通信基礎設施,同時滿足平衡電源存儲和供電的嚴格要求。這將使電動出行能夠融入未來的智能電網。”
出于安全考慮,德國在平衡功率方面有著嚴格的規定。在試點測試過程中,具體測量結果表明,電網控制系統的目標值能夠得到滿足。這適用于主(FCR:頻率控制備用)和輔助(aFRR:自動頻率恢復備用)平衡功率。FCR需要快速穩定電網,而aFRR需要五分鐘時間才能完全可用。此次測試是在控制系統、設備(Taycan、Mobile Charger和HEM)和聚合系統中進行的。對于FCR而言,擴展了HEM函數以包括本地頻率測量。
TransnetBW GmbH在巴登-符騰堡州運營輸電網。該公司通過傳輸網絡,確保該地區、德國和歐洲的電力供應,管理和控制電網中的能量流動,并負責巴登-符騰堡州的系統穩定性。為此,還在研究以未來為導向的技術和開發新工藝。
Intelligent Energy System Services是TransnetBW和MHP的合資公司,而MHP是保時捷的管理和IT咨詢子公司。該公司的使命是利用綜合專業知識,為那些正在因能源和出行轉型而改變商業模式的公司提供建議。