GIST通过5000辆电动汽车群体控制,成本最高可降低14.9%……V2G商用化可期

由国内研究团队实现了一项“虚拟电池”技术,可将数千辆电动汽车像一座发电站一样聚合起来进行电力买卖。业界评价认为,这为电动汽车从单纯交通工具转变为参与电力市场的“分布式能源资源”奠定了基础。


光州科学技术院(GIST)24日表示,电气电子计算机工学系教授 Kim Yoonsu 研究团队开发出一项群体控制技术,可将多辆电动汽车整合为一个“虚拟电池(Virtual Battery)”,从电力市场投标到单车层级的充放电过程,都能精确实现。

面向电力市场参与的电动汽车聚合虚拟电池框架。电动汽车综合管理系统与充电站和充电器实时交换信息,以此决定电力交易时点。研究团队提供

面向电力市场参与的电动汽车聚合虚拟电池框架。电动汽车综合管理系统与充电站和充电器实时交换信息,以此决定电力交易时点。研究团队提供

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该技术的核心在于,即便不采集单辆车的电池状态或容量等敏感信息,也能进行电力调度。以往需要基于车辆别数据制定电力计划,并在将计划分配至实际车辆的过程中,不可避免地出现误差这一限制。


无需敏感信息即可电力控制……消除“计划—执行不一致”


研究团队提出了一种数学模型,将多辆电动汽车聚合为一个集合,像“单个电池”一样进行计算。与其逐一反映每辆车复杂的状态,不如将整体视为一个大型储能装置,计算其电力储存与供给的可行范围。


借此,只需目标充电量和充电桩连接时间等最少信息就能进行电力运用,并在数学上证明了整体电力计划可以通过各单车的充放电过程被精确落实。也就是说,解决了所谓“可分配性(disaggregation feasibility)”问题。


一直以来,由于电动汽车具有机动性强、电池状态差异大等特征,很难像光伏电站或传统发电站那样被整合为稳定的电力资源,同时,个人信息采集负担也被视为阻碍其商业化的因素。

研究团队合影。左上角起依次为电气电子计算机工学系博士研究生 Park Wanho、教授 Kim Yoonsu、博士研究生 Ko Seonghyeok、Hwang Junbyeok、Hwang Jinsol。GIST提供

研究团队合影。左上角起依次为电气电子计算机工学系博士研究生 Park Wanho、教授 Kim Yoonsu、博士研究生 Ko Seonghyeok、Hwang Junbyeok、Hwang Jinsol。GIST提供

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直接参与电力市场……成本最高可降低14.9%


应用该技术后,可将数千辆电动汽车聚合为一体,参与日前电力市场和实时电力市场。系统会根据电力需求与价格,自动制定电力供给或储存策略。


例如,在用电高峰时段出售储存在车辆电池中的电力,而在电价较低时再行充电,从而更加灵活地调节电力供需。


研究团队基于数千辆电动汽车的8个月数据开展电力市场仿真,结果显示,与传统方式相比,运营成本至少可降低8.8%,最高可达14.9%。此外,即便在5000辆规模下也能以快速运算速度参与电力市场,验证了其大规模可扩展性和实际应用可行性。


Kim Yoonsu 教授表示:“我们已经为将大规模电动汽车作为一种可靠电力资源加以利用奠定了基础,这将加快电动汽车—电网双向互动技术(V2G,Vehicle to Grid)的商业化进程,并有助于提升电网的灵活性和稳定性。”


本研究在现代汽车集团的支持下开展,并于本月9日在线发表在交通领域国际学术期刊《eTransportation》(国际学术期刊影响因子排名 JCR 第1位)上。



GIST 认为,此项技术不仅具有学术意义,还有望成为连接电力市场与电动汽车产业的关键技术,未来将推进技术转移相关协商。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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