【導讀】動(dòng)態(tài)負載管理可以判斷出哪些應用急需電力的能力正在改變人們對能源使用的看法。通過(guò)智能平衡多個(gè)充電器的電力負載，DLM可以更有效地利用電力，加快電動(dòng)汽車(chē)充電速度。這種組合降低了能源成本和消耗。因此，DLM還能減輕電網(wǎng)壓力，增加能源網(wǎng)基礎設施的彈性。
圖源：VisualMarketplace/Stock.adobe.com；AI生成
向純電動(dòng)車(chē)過(guò)渡能否改變分布式電源生態(tài)系統？這是一個(gè)困擾大家很久的問(wèn)題。
汽車(chē)系統電氣化不僅將改變汽車(chē)的“加油”方式，還能確保穩定的能源供應并提高效率。而要實(shí)現這一想法，就需要借助用于電動(dòng)汽車(chē) (EV) 充電的動(dòng)態(tài)負載管理 (DLM) 系統。
動(dòng)態(tài)負載管理可以判斷出哪些應用急需電力的能力正在改變人們對能源使用的看法。通過(guò)智能平衡多個(gè)充電器的電力負載，DLM可以更有效地利用電力，加快電動(dòng)汽車(chē)充電速度。這種組合降低了能源成本和消耗。因此，DLM還能減輕電網(wǎng)壓力，增加能源網(wǎng)基礎設施的彈性。
隨著(zhù)全球電動(dòng)汽車(chē)比例的不斷增加，充電技術(shù)成為了下一個(gè)主要限制因素。本文將探討電動(dòng)汽車(chē)充電動(dòng)態(tài)負載管理的充電策略、機制、挑戰和未來(lái)。
電動(dòng)汽車(chē)充電和V2G技術(shù)基礎知識
為了充分了解DLM對電網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)充電的影響，我們先來(lái)回顧一些電動(dòng)汽車(chē)充電和車(chē)輛到電網(wǎng) (V2G) 的基本知識。
電動(dòng)汽車(chē)充電器的要素
電動(dòng)汽車(chē)充電系統由以下硬件和軟件組成：
電源和電動(dòng)汽車(chē)的充電接口
連接器
逆變器
控制板
用戶(hù)界面
此外，軟件和充電管理系統將充電器與電網(wǎng)和車(chē)輛連接起來(lái)，以平衡電力。將實(shí)時(shí)電網(wǎng)性能與充電過(guò)程聯(lián)系起來(lái)正是DLM的優(yōu)勢所在。
充電策略
業(yè)界規定了三個(gè)充電等級，其中三級充電速度最快。充電速度與充入電池的電量相關(guān)，速度越快，充入的電量就越多，充電功率（以千瓦為單位）也就越大。
快充和慢充
三級為快速充電，是通過(guò)增加充電功率和電壓來(lái)實(shí)現的。雖然這對消費者來(lái)說(shuō)更方便，但卻會(huì )增加電池過(guò)熱（最佳溫度為25°C至35°C）受損的風(fēng)險。不過(guò)，對于大多數現代電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，這種風(fēng)險較低?？焖俪潆姶蠹s需要30分鐘，而1級和2級慢速充電至少需要10小時(shí)，雖然影響到了用戶(hù)體驗，但卻能更好地保護電池。
智能充電
智能充電是智能電網(wǎng)的重要組成部分，有助于實(shí)現高效的能源管理和電動(dòng)汽車(chē)集成。它能根據電網(wǎng)條件、能源價(jià)格和用戶(hù)偏好動(dòng)態(tài)調整充電速率，優(yōu)化能源利用率和電網(wǎng)穩定性。此外，智能充電還支持雙向電動(dòng)汽車(chē)充電，允許車(chē)輛從電網(wǎng)汲取電能并反饋給電網(wǎng)。這一功能增強了電網(wǎng)的恢復能力，降低了分布式電源的資本成本，并通過(guò)全面降低電力需求來(lái)減少碳排放。
動(dòng)態(tài)負載管理的作用
負載管理的其中一種用途就是補充電動(dòng)汽車(chē)充電器的電網(wǎng)電力消耗。DLM在電動(dòng)汽車(chē)充電器之間分配可用或多余的電力，“回收”已產(chǎn)生的電荷，以減輕電網(wǎng)負擔。
V2G如何支持負載管理
V2G技術(shù)允許電動(dòng)汽車(chē)從電網(wǎng)獲取電力并向電網(wǎng)供電，從而加強了負荷管理。系統實(shí)時(shí)監控電網(wǎng)狀況，并在有電或需要充電時(shí)與中央充電點(diǎn)通信。
這種動(dòng)態(tài)方法對充電器數量沒(méi)有要求，因為系統會(huì )不斷優(yōu)化充電管理應用，減少出現用電高峰和低谷，從而提高電網(wǎng)的整體穩定性。
動(dòng)態(tài)負載管理機制
DLM系統在一個(gè)持續優(yōu)化的循環(huán)中運行。此系統從整個(gè)電力生態(tài)系統中收集實(shí)時(shí)能源需求，并調整能源移動(dòng)的方式和位置，以便在電力傳輸后創(chuàng )造高效率的條件。此外，它還能測量電網(wǎng)和設備的總能耗，管理交流和直流充電器，并將可再生能源納入生態(tài)系統。
可量化的DLM效益
能源部2018年的一項研究顯示，到2050年，四分之三能源終端使用（如汽車(chē)）的電氣化可將電網(wǎng)負荷減少高達38%。[1]由于每天會(huì )出現兩次用電高峰，因此電力系統的額定值是基于最高能量閾值設定的。此外，使用DLM來(lái)“削峰填谷”可帶來(lái)復合的可持續性影響，減少所需的額定電網(wǎng)基礎設施容量，優(yōu)化整體電力傳輸效率。
實(shí)施智能技術(shù)解決方案可以節省大量成本。DLM就是一個(gè)很好的例子，因為能以更少的能源帶來(lái)更高的效率。這些優(yōu)勢可通過(guò)以下方式降低消費者和生產(chǎn)者的成本：
減少資本支出：運營(yíng)商無(wú)需安裝升級版電源即可滿(mǎn)足新增需求。
降低每月能源費用：DLM減少了總體能源需求，降低了每月的經(jīng)常性能源費用（目前電動(dòng)汽車(chē)需求的額外費用約為每月18歐元）。[2]
電動(dòng)汽車(chē)充電負載管理市場(chǎng)的領(lǐng)跑者
負載管理的重要性與日俱增，這也加劇了電動(dòng)汽車(chē)充電市場(chǎng)的競爭。Ampeco、Etrel、Driivz和EVBox等知名企業(yè)正在加快這項技術(shù)的研發(fā)，以實(shí)現車(chē)對物 (V2X) 通信。同時(shí)，DLM主要用于住宅和商業(yè)充電，2023年電動(dòng)汽車(chē)充電軟件市場(chǎng)規模已接近12億美元，預計到2030年將增長(cháng)到75億美元。[3]
動(dòng)態(tài)負載管理的未來(lái)創(chuàng )新
與許多物聯(lián)網(wǎng)應用一樣，人工智能可以進(jìn)一步推動(dòng)智能充電和DLM系統的發(fā)展。學(xué)習和預測使用模式將使軟件更快地達到最佳效率，而增加可再生能源的收集和輸送將提高這些“免費”能源的效率。將部分能源轉向可再生能源將提高效率、降低成本，并進(jìn)一步改善可持續性。
然而，在大規模采用DLM方面還存在著(zhù)一些障礙。首先，與許多新技術(shù)一樣，現場(chǎng)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)知識和監管部門(mén)的監督尚未跟上產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的步伐。此外，缺乏將充電設備與基礎設施連接起來(lái)的標準化協(xié)議將限制集成選擇，并可能限制系統吸收和重新分配電荷的能力。為了克服這些障礙，政府機構必須積極支持和投資智能電網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，并確保DLM安全地與智能電網(wǎng)集成。
結語(yǔ)
DLM可優(yōu)化分布式電源生態(tài)系統中的電動(dòng)汽車(chē)充電。隨著(zhù)車(chē)輛成為V2X的移動(dòng)電站，DLM可以帶來(lái)更多重要優(yōu)勢：
優(yōu)化能源生產(chǎn)和分配
為生產(chǎn)者和消費者降低資本成本和經(jīng)常性成本
增強電網(wǎng)穩定性
電網(wǎng)彈性
可持續性收益
電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展迅速，可再生能源的成本已接近化石燃料。[4]了解DLM的方法、技術(shù)、現狀和未來(lái)，對于管理所有能源并將其引導到最需要的地方至關(guān)重要。市場(chǎng)領(lǐng)導者可以有效地發(fā)展和擴大這一重要市場(chǎng)，從而建設一個(gè)更加可持續發(fā)展的世界。
常見(jiàn)問(wèn)題
什么是電動(dòng)汽車(chē)充電中的動(dòng)態(tài)負載管理？
動(dòng)態(tài)負載管理是一種可實(shí)時(shí)調整多個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電器電力分配的系統，能夠優(yōu)化可用電量，防止電網(wǎng)過(guò)載。此系統可測量高低功耗來(lái)源，并根據需要在電動(dòng)汽車(chē)、充電站和其他設備之間進(jìn)行平衡。
動(dòng)態(tài)負載管理能為電動(dòng)汽車(chē)充電帶來(lái)何種益處？
采用DLM可以節約經(jīng)常性成本和資本成本、提高可持續性和電網(wǎng)彈性。DLM可以幫助運營(yíng)商避免升級電表，通過(guò)“回收”電力降低能源成本，并減少從電網(wǎng)汲取的電力。它還能在高峰和非高峰時(shí)段平衡負載，并利用車(chē)輛作為移動(dòng)發(fā)電站，從而提高電網(wǎng)彈性。
動(dòng)態(tài)負載管理能否與現有電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施配合使用？
當然可以。DLM解決方案設計的初衷就是能與同時(shí)運行的現有電動(dòng)汽車(chē)充電樁集成。它還可以管理三種電源形式：直流電、交流電和太陽(yáng)能直流電（來(lái)自光伏電源），所有這些都無(wú)需對硬件進(jìn)行重大改動(dòng)。
電動(dòng)汽車(chē)充電中的動(dòng)態(tài)負載管理前景如何？
DLM的普及離不開(kāi)技術(shù)的進(jìn)步以及宏觀(guān)趨勢的支持。其中之一就是利用人工智能的“智能”特性來(lái)提高其性能。而考慮到全球氣候變化的影響，還需要在偏遠地區增加彈性備用電源。此外，DLM可以讓風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇性能源成為可能。DLM的一個(gè)重要特性是通過(guò)削峰填谷減少能源間歇性問(wèn)題，進(jìn)而提升可再生能源的利用率。
參考資料
（來(lái)源：ASK Consulting Solutions, LLC，作者：Adam Kimmel，ASK Consulting Solutions, LLC的創(chuàng )始人兼總負責人）
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施：電感器不符合規格要求
