5月22-24日，由充電樁網、充換電百人會、光儲充換產業聯盟聯合主辦的2024第三屆中國國際充電樁及換電站展覽會、2024第十屆中國國際電動汽車充換電產業大會在上海汽車會展中心盛大舉辦。本屆大會以“聚焦高質量·引領新發展”為主題，集“展覽展示+主論壇+11場分論壇+新品發布+品牌評選”為一體。
在分論壇的設置上，11大專場論壇緊緊圍繞充換電產業的熱點話題展開，涵蓋車樁可信認證、新品發布、超充技術、區域運營、車網互動、社區充電、市場趨勢等多個方面，從技術創新到市場應用進行全方位探討，引領政府部門、專家學者及充換電上下游企業高層等2000+參會代表，一同探討充換電產業的無限機遇。
5月23日， 「社區充電」專場論壇探討物聯網、大數據、人工智能等技術在社區充電領域的應用，提高充電設施的智能化水平，提升用戶體驗。西安領充創享新能源科技有限公司常務副總裁 周強以《應用分布式儲能改善農村地區充電基礎設施電力供給條件》為主題進行演講。
演講全文
周強重點關注了新能源汽車在農村地區的意義和潛在市場。他指出，不僅應關注充電問題，而應該從改善農村電網的角度來探討當前面臨的挑戰。
一、新能源汽車下鄉的意義和潛在市場
過去幾年，政府大力推動新能源汽車在農村地區的普及。最近，五部委發布了新能源下鄉的倡導計劃，并公示了99款適用車型。
解決新能源汽車在農村的推廣問題至關重要。盡管中國城鎮化進程迅速，城鎮人口已達到63%，但真正的城市戶籍人口僅超過55%。這意味著在農村地區，新能源汽車依然有巨大的市場潛力。此外，農村扶貧政策和交通改善措施也促進了農村對新能源汽車的需求。
二、農村電網供電問題
農村電網建設在新能源汽車下鄉的過程中面臨諸多挑戰。農村電網經常因季節性負荷變化而受到影響，特別是在北方灌溉和節假日期間，這種季節性波動尤為顯著。
農村更多的負荷是以生活負荷為主，而生產負荷比例較低，因此單向負荷導致的三相不平衡問題比較嚴重。另外，農村地域廣闊、人口分散，電網覆蓋范圍大，導致線損較高。
相比之下，城市的10千伏供電半徑通常控制在1公里左右，而農村可能達到2至5公里，這主要是由于農村居民分布廣泛，住宅點分散的實際情況所致。在這種背景下，引入電動汽車充電設施將面臨極大的挑戰。
三、分布式光伏發電在農村電網消納能力受限的問題
現在農村光伏能源的建設十分普及和廣泛。然而，光伏能源引入了新的問題：農村的電力消納能力有限，安裝光伏設施后常導致農村電網反向過載的情況。在光伏發電量大幅增加時，許多變壓器會出現上網受阻的情況，引發反向過載問題。這種情況使得變壓器端口電壓從220V甚至飆升至約280V，對電力使用和安全都帶來了嚴重挑戰和問題。
四、農村電網對電動汽車充電的問題分析
從電動汽車使用來說，除了考慮網架和電力供應特性外，還需關注諸如接地和漏電保護等電氣安全問題。此外，雖然農村地區的乘用車輛占主導地位，但更多的電動車需求涵蓋了交通工具、生產工具和運輸工具，如微面、微卡等類型，這些車輛在城市中并不常見，但在農村卻相對較多。這些車輛的交流充電相對于乘用車來說，其安全性和設計成本上可能相對較弱。
目前，農村充電場景主要集中在居民家中充電，但普遍使用纜盒連接家庭插座，類似于兩輪車的飛線充電方式。同時，一些規模較大的地區開始集中安裝充電樁，特別是在大型集鎮，可能會出現類似城市的直流充電站設施。
五、分布式儲能改善農村用電供電條件的作用
他表示，希望通過分布式儲能改善農村充電電網的條件。分布式儲能研究目前非常活躍，參與的廠商眾多，應用范圍包括工商業儲能、分布式發電的配套儲能、光儲充一體化場站、微電網系統和配電臺區。目前，儲能系統主要面向分布式和小型儲能。
他認為，儲能系統的核心問題可以歸結為三個關鍵部分：
1.電池子系統：電池的壽命和安全性是儲能系統需要解決的主要問題，類似于電動汽車的電池問題。
2.電力電子系統：電力電子系統負責電源和電能的各種轉換和控制。
3.控制系統：這是儲能系統的運行策略核心。
在儲能系統中，除了電池之外，電力電子技術是核心。正如有專家所說，人類文明的進步與控制能源的精度和速度成正比。從早期使用柴火到現在廣泛應用電能，新能源的發展在這方面取得了巨大的進步。
針對農村臺區治理，他指出主要存在以下幾個問題：一是線路過載：季節性和周期性過載；二是三相不平衡；三是電壓合格率問題：高低電壓不穩定，有時光伏發電會導致高電壓達280V，低電壓降至150V，許多電器無法正常運作；四是光伏阻塞：上網受限，特別是山東地區，光伏發電條件較好，新能源發電功率已占總負荷的55%，超過50%。這反映了中國新能源發展的趨勢，山東是全國未來狀態的前期縮影。
從電力電子技術應用角度來看，最重要的是電力轉換和用電電能的精確控制。通過各種拓撲和算法控制，不僅實現功率轉換和傳輸，還能在三相不平衡調節、能源過載和輕載調節、短時間電力中斷的供應等方面解決問題。
針對三相不平衡和農村單相負荷為主的策略，領充采用了三相四線拓撲，可以單獨調節各相，包括正向反向、有功無功的調節。拓撲結構和網架形成網絡關系后，拓撲會根據網絡阻抗的變化進行自適應調整，三線和四線的工作模式可以自適應切換。
控制方法主要通過電力電子對軟件的控制，在傳統電壓環電流環的技術基礎上疊加需要的控制環。通過識別端口電壓、電流和功率狀態，輸出所需的補償電壓和電流。
電力電子的適應性和儲能在配電網線路上的安裝位置，利用網絡阻抗特性，通過功率電力電子的動態轉換，自動識別網絡拓撲和網絡阻抗狀態，采取相應的控制策略。控制目標要么是穩定電壓，要么是設定功率目標值，達到均衡線路功率和電壓穩定的效果。
六、分布式儲能改善農村電網供電條件的應用分析
（1）過載臺區治理
農村的回遷樓季節性負荷特別明顯。通過分布式儲能系統在高峰期進行充放電，可以有效控制變壓器負載。紅色部分表示通過儲能系統的功率調節，將原本超載的負載轉移并控制在安全范圍內。
（2）三相不平衡治理
電力電子設備可以自動適應并獨立輸出三相電，調節后的不平衡狀態維持在15%以下。
（3）高/低電壓治理
高低電壓問題在農村非常常見，并對用電產生很大影響。通過分布式儲能系統的自適應運行，可以自動穩定電壓在合格范圍內。
七、成功案例分析
目前領充最大的成功案例之一是和陜西電網的合作項目。從去年年底到現在，陜西電網已經部署了140多臺儲能設備，分布在10個縣鄉區域。此外，領充新能源在四川省也通過儲能技術投放多個項目，進行緊急用電和用電治理。
領充的數字化平臺和監控平臺是這些應用的重要組成部分。隨著充電設施和信息化的發展，監控平臺對設備的實時監控積累了大量數據，為進一步研究電力電子和儲能技術提供了數據支持。領充通過監控平臺采集的儲能端口狀態與供電公司營銷系統中用戶端和變壓器端的電壓比較，治理前后數據對比顯示，分布式儲能對農村電網的過載、低電壓、不平衡問題起到了顯著效果，特別是在高/低電壓問題上。
平臺積累的數據不僅對電網治理效果有幫助，還可以用于分析電池充放電監控、系統運行效率等方面。通過對新設備安裝、對線路線損、電池充放電日間周期的影響，以及電池充放電倍率和SOC控制的綜合分析，進一步研究和驗證運行效果，使應用更加實用化。
