当前位置:首页 > 新闻评析

从电动汽车与充电网络看城市基础设施融合发展

时间:[2017-07-07 ] 信息来源:中国能源报
作者: 
浏览次数:

  电动汽车开启了能源和交通领域的一次重大变革,电动汽车充电网络集能源网、交通网、信息网三种属性于一身,使其成为城市能源、信息、交通等基础设施融合的先导领域,将创造巨大的综合价值。

  一、电动汽车充电网络具有三重网络属性

  能源网属性:电动汽车充电网络连接电网,具有能源网属性。电动汽车是移动储能单元,通过充电网络可实现与电网能量双向互动,有利于提高电网灵活调节能力,将成为全球能源互联网在城市落地的重要终端。

  交通网属性:城市交通网包括静态交通网和动态交通网两部分,动态交通网主要包括道路资源,静态交通网则主要包括各类停车资源。充电网络不仅会像传统加油站一样与高速公路、城市主干道、城市支路实现结合,成为动态交通网的一部分,更会进一步深入各类停车场站,与静态交通网密切融合。充电网络兼具能量补给与车辆停泊、车辆服务等功能,是现代交通网的重要组成部分。

  信息网属性:电动汽车是移动信息互联终端,可以向车联网平台发布自身电池容量、位置、用户行为特征等信息,从车联网获取充电网络及其辅助服务等信息;充电设备相当于固定信息互联终端,可以向车联网发布充电桩参数、位置、使用状态等信息;车联网未来还可以进一步与能源互联网、智慧交通、智慧城市的信息体系实现交互,成为整个城市信息网体系的一个重要组成部分。

  二、电动汽车与充电网络促进城市基础设施融合发展

  现有能源、信息、交通网络虽然自成体系,但普遍都由枢纽设施、路由设施、终端设备等基本物理要素构成。但由于在理念和现实层面的诸多制约,不同网络之间的融合共享仍处于较为初级的阶段。充电基础设施由于天然具有能源、信息、交通基础设施的三重属性,将通过物理要素的创新融合逐步形成城市三大基础设施网络互联互通、融合发展的新格局。

  一是促进三大网络枢纽设施的融合,实现“三纽合一”。未来大中型的电动汽车充电站有潜力与城市大中型变电站这一能源枢纽、城市大中型交通枢纽(如立体停车场、公交物流场站、地铁与城轨换乘站等)、以及城市信息与通信枢纽(如大中型数据中心、通信基站等)通过统一规划、设计和建设,实现三大网络枢纽设施合一,将极大提高城市土地、能源、资源的集约利用。

  二是促进三大网络路由设施的融合,实现“三路合一”。能源网路由设施(输配电线路、地下电缆等)、交通网路由设施(高速公路、城市主干路和分支路、高速服务区与停车场等)、以及信息网路由设施(通信光纤光缆、无线基站等)将通过广泛分布的集中式与分布式充电设施实现物理设备、设施和通道资源融合共享,使能源流、信息流、物流在有形和无形空间内集成传输和高效配置。

  三是促进三大网络终端设施的融合,实现“三端合一”。城市停车位中的充电终端本身就是能源互联网的重要终端,未来还可以集成交通网终端以及信息终端的功能,扩展充电终端商业价值、提升服务体验、催生新业态,同时减少终端层面的重复投资。

  四是促进三大网络数据和平台互联互通,实现“三信合一”。通过打通能源网服务平台、充电信息平台和交通服务平台,实现三大网络和平台的信息无缝衔接,可以构建数据更完整、功能更强大、覆盖更全面的智慧城市信息平台,在更高层次实现对城市能源、交通和信息通信系统的综合优化,提高区域内能源优化配置能力、缓解城市交通拥塞、提升城市信息通信覆盖率与响应速度。

  三、以电动汽车充电网络为平台,“三网”跨界融合将为城市发展带来巨大价值

  目前,在中国,电动汽车充电网络已初具雏形,成为三大网络融合发展的先导领域。面向未来,三网融合发展将极大地激发人们的创新潜能,推动城市转型发展。

  助力智慧交通。交通网和信息网的融合可以实时监测城市交通运行状态,使出行根据实时路况进行通行费和拥堵费的动态定价。能源网和信息网的融合可以实时监测电网运行状况,动态调整充电服务价格。通过三网融合,用户在电动汽车、手机App等互联终端上设置出行目的地后,车联网平台将根据电动汽车用户目的地、空闲停车与充电设施资源、实时交通路况、动态充电服务价格、动态出行价格等自动为电动汽车提供优化行驶路线与行程当中的充电策略,未来与自动驾驶技术和无线充电技术结合,还能进一步提升城市动态交通和静态交通效率,提高市民出行体验。

  支撑智慧能源。电动汽车具有电源和负荷的双重特性,是一种可移动的储能资源,随着电池续航提升与成本降低,电动汽车与大电网的双向互动将成为可能。充换电网络运营商可以整合零散的电动汽车用户,也可以整合为电动汽车提供服务的聚集商(如4S店、售电公司等),根据清洁能源消纳、大电网稳定运行等方面的需求,结合小区配电台区的负荷状态以及车的充电状态,利用车联网平台为电网提供负荷管理的服务,通过优化全网充电桩的充放电时序、功率、流向等,提高系统调峰调频与吸纳清洁能源能力,充电网络运营商从电网获得的辅助收益将会以一定比例返还给电动汽车用户和电动汽车服务聚集商。

  推动智慧生活。虽然滴滴打车、神州租车、快车等应用极大丰富了人们的出行,但这些操作都是以人为主体来参与,三网融合后,随着人工智能、物联网、自动充电、自动驾驶等技术的成熟,电动汽车将可以脱离人这一操作主体,成为独立主体自动参与到信息网络中。当电动汽车完成当前任务后(如将人送到目的地),电动汽车将根据自身能源状态、下一任务相关信息,通过车联网平台寻找周围可用充电设施,自动完成能源补给和自动泊车,并在接到用户呼叫后自动驶向用户所在地准备下一任务,大大便利人们的出行生活。

  三网融合推动跨界创新。三网融合将极大地激发人们的创新潜力,创造更多的商业模式,达到“1+1+1>3”的效果。电动汽车与能源网、交通网、信息网等多端数据交互,充电服务、增值服务及电力市场与碳市场交易服务将成为充换电网络运营商三大主要业务,在开展充电服务的同时,借助于大数据技术,充分挖掘数据商业价值,开展数据产品服务、平台推广服务、电子商务等增值业务。充换电网络运营商还可与商业信息网、政务信息网等相融合,促进城市公共服务和商业模式进一步创新发展。

  依托能源变革发展典范城市建设,电动汽车充换电网络将进一步加速三网融合的进程,极大促进能效水平提升,使人人享有可持续能源;随着智能化、自动化、信息化技术的突破与发展,自动驾驶和无线充电技术将助推智慧交通的发展,使人人享有低成本、便捷交通。

  (作者供职于国网(苏州)城市能源研究院)