充电网是新能源汽车与电网融合互动的关键基础支撑

文/刘永东

2023年11月，国家发展和改革委员会发布《国家碳达峰试点建设方案》，明确提出大力推广新能源汽车，加强交通绿色基础设施建设，完善充电桩、换电站等配套设施。《方案》在碳达峰试点城市建设参考指标中，列入了新能源汽车市场渗透率、新能源汽车保有量，以及综合能源站、微电网、源网荷储一体化等新模式新业态的比重等一系列具体指标。

“双碳”目标的推进与实现，离不开新能源发电和新能源汽车的双轮驱动。根据国际可再生能源署数据，中国已经成为全球新能源发展最快的国家，是风电、光伏、水电等可再生能源利用第一大国。与此同时，新能源汽车作为全球汽车产业转型升级、绿色发展的主要方向，也是我国汽车产业高质量发展的战略选择。目前，中国已经成为全球新能源汽车最大的产销国，尤其在当前经济环境下，新能源汽车也是拉动产业升级和消费增长的强劲引擎。

充电基础设施是电动汽车下一步大规模发展的关键

新能源汽车作为国家战略性新兴产业，近年来发展迅猛，中国电动汽车产业链也实现了全球领先优势。随着动力电池越来越强，安全性能越来越好，我国电动汽车销量也迎来了高速增长的阶段。相比之下，充电基础设施增量明显滞后于电动汽车的增长。据中国汽车工业协会发布的数据，2023年1-11月，新能源汽车销量830.4万辆；中国充电联盟数据显示，充电基础设施增量为305.4万台，车桩增量比为2.7:1。

当前，充电基础设施的不完善、不合理、不均衡、不规范的问题，极大影响了电动汽车用户的充电体验，成为影响新能源汽车潜在客户购买的主要原因之一，成为新能源汽车大规模发展的掣肘。

着眼于下一步新能源汽车的大规模发展，新型电力系统需要全盘考虑新能源汽车与电力系统的融合发展问题。一方面，作为新增大负荷，大规模电动汽车充电桩的无序充电、高峰充电将进一步加剧电网负荷峰谷特性，让电网难以承受。在北京、上海、深圳、成都等城市，很多老旧小区受限于电源容量、安全等原因，已经无法安装充电桩。公共充电桩也面临大功率化、智能运维等技术升级，原有的设备和技术以及粗放管理模式，难以支撑大规模电动汽车发展需要。另一方面，电动汽车海量的充放电资源将成为新型电力系统中重要的分布式储能，发挥削峰填谷作用，成为友好型充电基础设施。

只有充电网，才能支撑大规模电动汽车的增长

2023年6月，国务院常务会议指出，进一步巩固和扩大新能源汽车发展优势，构建高质量充电基础设施体系。国务院办公厅印发《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》 19号)，对充电基础设施建设作出了具体部署:到2030年，基本建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系，有力支撑新能源汽车产业发展，有效满足人民群众出行充电需求；建设形成城市面状、公路线状、乡村点状布局的充电网络。

“充电桩”和“充电网”，一字之差，却有本质区别。充电桩是一个简单的充电设备，而充电网则是深度融合的智能充电系统，强调的是能源的互通和数据的互联。解决新能源汽车推广“最后一公里”的充电难题，其实我们需要建的不是充电桩，而是充电网。

充电桩和车之间数据和信息交互是简单的，而充电网和车、能源、人之间的数据信息交互是深度的，可以探侦到更深层、更底层的物理数据和能源数据，是具有强科创属性的工业互联网应用。

通过充电网，将有效增强车主出行充电的信心，充电基础设施将成为为其出行保驾护航的坚强网络；通过充电网，充电基础设施才能成为智慧城市、智慧交通的重要组成部分；通过充电网，充电大数据才能成为服务车主、保障充电安全的重要支撑。

只有充电网，才能聚沙成塔发展车网互动

充电基础设施建设将经过三个发展阶段。首先是“充时代”，以充电桩为代表，满足电动汽车补能需求为重点，满足百万辆级电动汽车充电的需求，实现规模化充电；现在是“电时代”，随着国内新能源汽车保有量超过1000万辆，充电网+储能网+微电网将实现深度融合，成为新型电力系统新载体，这延伸出各种各样的场景，包括有序充电、微网光伏、移动储能、梯次储能、聚合售电、调峰调频、车网互动、虚拟电厂、碳交易等；未来将是“网时代”，当新能源汽车到达5000万辆，数据价值可能更会突显，行业将迎来以“站＋终端”为链路，深度链接车-电池-能源-用户，成为工业互联网最大应用场景之一。

近日，国家发展改革委、国家能源局等四部委联合印发的《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》明确指出，新能源汽车通过充换电设施与供电网络相连，构建新能源与供电网络的信息流、能量流双向互动体系，可有效发挥动力电池作为可控负荷或移动储能的灵活性调节能力，为新型电力系统高效经济运行提供重要支撑。

充电网可以通过能源调度，实现排队充电、预约充电、低谷充电，通过双向充电放电，实现削峰填谷。在满足用户需求的前提下，提升电网的柔性，帮助电网调峰，同时消纳弃风、弃水、弃光，实现新能源车充新能源电。

充电网由设备网、物联网、能源网、数据网四层架构构成，契合城市充电场景“五张充电网”的均衡布局，通过互联互通和数字化运维提升充电体验，从而更好地促进新能源汽车消费，实现汽车产业转型升级，是目前解决电动汽车规模化无序充电的有效途径。(作者刘永东系中国电力企业联合会副秘书长)