南网海南电网公司加快推进电动汽车基础设施建设，推动电动汽车产业发展。伍昭静 摄
工作人员通过进入系统后监控电动汽车充电设施情况。伍昭静 摄
用手机APP绿色不仅可以查到充电站的位置、距离、电话、价格等信息，还可以掌上操作和支付。伍昭静 摄
“全程700多公里的海南环岛高速，大约150公里充一次电， 我们用10个小时完成了环岛自驾游。”今年8月份，“电动汽车与电网协调运行系统”项目组的成员，开始了第3次电动汽车环岛行。
此行目的在于测试“电动汽车与电网协调运行”系统的示范应用效果。 2013年，南网海南电网公司承担了 “电动汽车充放电设施与电网协调运行技术”研究任务，该研究任务是国家科技支撑计划项目“区域智能电网综合示范工程”的子课题。经过近3年攻关研究，海南电网公司建成了“电动汽车与电网协调运行控制”系统，构建了省级智能电动汽车充电服务网络，并自主研发手机APP绿色行。
一系列的项目成果，是南网海南电网公司在电动汽车基础设施管理平台上的科技创新，也对推动海岛电动汽车建设起到先行先试的示范作用。
整合多种功能
服务新能源汽车充电领域
海南岛3.39万平方公里的面积，环岛高速公路总长约有700公里，东西、南北距离分别约为200和250公里，这与纯电动汽车目前的续航水平基本相当。恰到好处的自然环境特点有利于电动汽车行业在海南的发展。同时随着消费者在市场可选择的新能源汽车车型逐渐增多，相关利好政策也在不断推出，电动汽车在可预期的未来会有爆发式的增长。
针对当前电动汽车一次大约跑100多公里的现状，电动汽车会更依赖充电桩网络。那么电动汽车的车主最关心的是什么？最近的充电桩在哪，等多久能充满电，充满一次电需要多少钱。
对于这三个问题，海南电网在科技项目中自主研发的手机APP“绿色行”都可以直观地告诉车主。“绿色行”APP与“电动汽车与电网协调运行系统”相连接，承载着服务和管理平台的功能。打开APP后，不仅可以查到充电站的位置、距离、电话、价格等信息，还可以掌上导航，操作和支付。
“目前系统内已经接入了161个分布式充电桩的数据，其中海口地区就有117个，这些充电桩的路线图都能用APP搜索出来。”据海南电研院参与任务研究的谢振超介绍，系统平台现在还同步了190辆电动出租车和215辆电动乘用车的运行数据。
“绿色行”APP最为方便的还是可以远程遥控充电。当电动汽车在充电时，手机上能即时显示充电状态，充满电后，手机上就能够遥控切断电源。这期间车主无需待在车旁，可以去逛街或者回家吃饭，节省了很多时间。
目前该系统平台虽然已接入部分充电桩的数据，但是作为科技项目成果还未正式投入运营。“除了搭建自己的充电桩网络，我们也希望不断采集市场其他充电桩的数据，最终实现省级智能充电服务网络。”作为此项科研成果的负责人，电研院智能所所长庞松岭说，在研究阶段也会注重产品的用户体验，直接服务到用户。
监控充电设施运行
确保安全和民生用电
据了解，目前正在使用的充换电基础设施分为两类，一种是充换电站，一种是分散式公共充电桩，包括直流快充桩和交流慢充桩，用于电动汽车日常充电及临时补电需求。
“在未来电动汽车爆发式增长后，电动汽车充电设施也会逐步增加，用电的要求越来越高，我们要提前考虑到充电容量的宽裕程度。”谢振超说。一台直流快充充电桩的功率在30kW左右，当3台快充桩同时充电的情况下，对于一些较小容量的配电变压器而言，会出现重载甚至过载的情况,影响配电网的安全运行。
因此协调电网与充电桩之间的运行显得尤为必要。如何在保证线路安全运行下，既不影响居民生活用电，又能让电动汽车续航？
“电动汽车与电网协调运行控制系统”就得以发挥它的功能。它能够监控充电桩的运行情况、充电负荷等信息，结合配电变压器监测的数据，对充电负荷进行有序控制。当配电变压器处于过载状态时，系统会作出重载告警以保证变压器安全运行，同时向用户推荐新的充电建议。
还需要注意的另一个问题是，未来公用充电桩一旦增多，会因为维护不及时而出现故障、充电低效、甚至无法充电。这时系统的平台能够统一反映运行的状态，及时告知厂商和用户。
“这套系统之所以说完整，不仅仅是因为它与电网的互动，它还能够为充电设施的后继优化提供分析数据。”系统在收集足够的样本数据后，可以对充电桩的利用率，汽车充电时间，行车距离等进行效能分析。
节约换电站运营成本
一年节省12.8%的电费
目前海口市正在运营的龙华充换电站，站内采取全自动机械换电模式，即将4节电池逐次（4个机械动作）顺序换电，5分钟左右完成整车换电。最早一批运营的出租车只具备换电条件，新月出租车公司的李山向记者介绍，一般汽车电池用到剩30%电量时就要及时换电了，充一次电最多开100公里左右，每天起码都要换一次电。
统计数据显示，截止2016年6月，运营的199辆换电式出租车累计行驶约2812万公里，换电次数约24万车次，累计使用电量约817 万千瓦时，共计减少二氧化碳排放量约2306吨。
随着运营时间加长等因素影响，站内运营成本逐渐增多。通过“电动汽车与电网协调运行系统”，有序引导充电，降低运营成本。根据电价峰平谷时段，调整充电机的充电功率，在满足最大换电量需求的情况下，将空置的电池在谷时段充满。达到峰时少充，谷时多充的有序控制效果。
这一策略在示范运用后，龙华充电站在一天中的高峰充电负荷降低80KW，日均充电费用降低0.1元每度，当天节约成本约900元。按试运行期间效果估算，一年节约电费约占原龙华换电站电费的11%。
在整个科技项目实施期间，海南电网沿着环岛建设了11个充电服务点、43个城市充电桩，其中在三沙永兴岛也有1个充电服务点。该项目的研究最终通过国家科技部门的验收，受到专家组的肯定。
“这一套系统真正发挥了与电网协调运行，与用户友好互动作用。”公司科技部副主任张广青表示，下一步还要继续优化和完善系统的功能，做好成果和项目的培育，实现示范应用的推广和再创新。
下半年，海南电网公司将加快推进电动汽车充换电基础设施工作，包括在海口建设2座充换电桩；筹备在环岛高速公路服务区（加油站）内建设城际快充网点；在海口市、三亚市各建设一座公共充电示范站建设。 (伍昭静)
