【導讀】動態(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。通過智能平衡多個充電器的電力負載，DLM可以更有效地利用電力，加快電動汽車充電速度。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。
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向純電動車過渡能否改變分布式電源生態(tài)系統(tǒng)？這是一個困擾大家很久的問題。
汽車系統(tǒng)電氣化不僅將改變汽車的“加油”方式，還能確保穩(wěn)定的能源供應并提高效率。而要實現(xiàn)這一想法，就需要借助用于電動汽車 (EV) 充電的動態(tài)負載管理 (DLM) 系統(tǒng)。
動態(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。通過智能平衡多個充電器的電力負載，DLM可以更有效地利用電力，加快電動汽車充電速度。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。
隨著全球電動汽車比例的不斷增加，充電技術成為了下一個主要限制因素。本文將探討電動汽車充電動態(tài)負載管理的充電策略、機制、挑戰(zhàn)和未來。
電動汽車充電和V2G技術基礎知識
為了充分了解DLM對電網(wǎng)和電動汽車充電的影響，我們先來回顧一些電動汽車充電和車輛到電網(wǎng) (V2G) 的基本知識。
電動汽車充電器的要素
電動汽車充電系統(tǒng)由以下硬件和軟件組成：
電源和電動汽車的充電接口
連接器
逆變器
控制板
用戶界面
此外，軟件和充電管理系統(tǒng)將充電器與電網(wǎng)和車輛連接起來，以平衡電力。將實時電網(wǎng)性能與充電過程聯(lián)系起來正是DLM的優(yōu)勢所在。
充電策略
業(yè)界規(guī)定了三個充電等級，其中三級充電速度最快。充電速度與充入電池的電量相關，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，是通過增加充電功率和電壓來實現(xiàn)的。雖然這對消費者來說更方便，但卻會增加電池過熱（最佳溫度為25°C至35°C）受損的風險。不過，對于大多數(shù)現(xiàn)代電動汽車來說，這種風險較低?？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，雖然影響到了用戶體驗，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，有助于實現(xiàn)高效的能源管理和電動汽車集成。它能根據(jù)電網(wǎng)條件、能源價格和用戶偏好動態(tài)調整充電速率，優(yōu)化能源利用率和電網(wǎng)穩(wěn)定性。此外，智能充電還支持雙向電動汽車充電，允許車輛從電網(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，并通過全面降低電力需求來減少碳排放。
動態(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汽車充電器的電網(wǎng)電力消耗。DLM在電動汽車充電器之間分配可用或多余的電力，“回收”已產生的電荷，以減輕電網(wǎng)負擔。
V2G如何支持負載管理
V2G技術允許電動汽車從電網(wǎng)獲取電力并向電網(wǎng)供電，從而加強了負荷管理。系統(tǒng)實時監(jiān)控電網(wǎng)狀況，并在有電或需要充電時與中央充電點通信。
這種動態(tài)方法對充電器數(shù)量沒有要求，因為系統(tǒng)會不斷優(yōu)化充電管理應用，減少出現(xiàn)用電高峰和低谷，從而提高電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。
動態(tài)負載管理機制
DLM系統(tǒng)在一個持續(xù)優(yōu)化的循環(huán)中運行。此系統(tǒng)從整個電力生態(tài)系統(tǒng)中收集實時能源需求，并調整能源移動的方式和位置，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(tǒng)。
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）的電氣化可將電網(wǎng)負荷減少高達38%。[1]由于每天會出現(xiàn)兩次用電高峰，因此電力系統(tǒng)的額定值是基于最高能量閾值設定的。此外，使用DLM來“削峰填谷”可帶來復合的可持續(xù)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。
實施智能技術解決方案可以節(jié)省大量成本。DLM就是一個很好的例子，因為能以更少的能源帶來更高的效率。這些優(yōu)勢可通過以下方式降低消費者和生產者的成本：
減少資本支出：運營商無需安裝升級版電源即可滿足新增需求。
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（目前電動汽車需求的額外費用約為每月18歐元）。[2]
電動汽車充電負載管理市場的領跑者
負載管理的重要性與日俱增，這也加劇了電動汽車充電市場的競爭。Ampeco、Etrel、Driivz和EVBox等知名企業(yè)正在加快這項技術的研發(fā)，以實現(xiàn)車對物 (V2X) 通信。同時，DLM主要用于住宅和商業(yè)充電，2023年電動汽車充電軟件市場規(guī)模已接近12億美元，預計到2030年將增長到75億美元。[3]
動態(tài)負載管理的未來創(chuàng)新
與許多物聯(lián)網(wǎng)應用一樣，人工智能可以進一步推動智能充電和DLM系統(tǒng)的發(fā)展。學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，并進一步改善可持續(xù)性。
然而，在大規(guī)模采用DLM方面還存在著一些障礙。首先，與許多新技術一樣，現(xiàn)場技術人員的專業(yè)知識和監(jiān)管部門的監(jiān)督尚未跟上產品開發(fā)的步伐。此外，缺乏將充電設備與基礎設施連接起來的標準化協(xié)議將限制集成選擇，并可能限制系統(tǒng)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)技術的開發(fā)和實施，并確保DLM安全地與智能電網(wǎng)集成。
結語
DLM可優(yōu)化分布式電源生態(tài)系統(tǒng)中的電動汽車充電。隨著車輛成為V2X的移動電站，DLM可以帶來更多重要優(yōu)勢：
優(yōu)化能源生產和分配
為生產者和消費者降低資本成本和經(jīng)常性成本
增強電網(wǎng)穩(wěn)定性
電網(wǎng)彈性
可持續(xù)性收益
電動汽車技術發(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、現(xiàn)狀和未來，對于管理所有能源并將其引導到最需要的地方至關重要。市場領導者可以有效地發(fā)展和擴大這一重要市場，從而建設一個更加可持續(xù)發(fā)展的世界。
常見問題
什么是電動汽車充電中的動態(tài)負載管理？
動態(tài)負載管理是一種可實時調整多個電動汽車充電器電力分配的系統(tǒng)，能夠優(yōu)化可用電量，防止電網(wǎng)過載。此系統(tǒng)可測量高低功耗來源，并根據(jù)需要在電動汽車、充電站和其他設備之間進行平衡。
動態(tài)負載管理能為電動汽車充電帶來何種益處？
采用DLM可以節(jié)約經(jīng)常性成本和資本成本、提高可持續(xù)性和電網(wǎng)彈性。DLM可以幫助運營商避免升級電表，通過“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段平衡負載，并利用車輛作為移動發(fā)電站，從而提高電網(wǎng)彈性。
動態(tài)負載管理能否與現(xiàn)有電動汽車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運行的現(xiàn)有電動汽車充電樁集成。它還可以管理三種電源形式：直流電、交流電和太陽能直流電（來自光伏電源），所有這些都無需對硬件進行重大改動。
電動汽車充電中的動態(tài)負載管理前景如何？
DLM的普及離不開技術的進步以及宏觀趨勢的支持。其中之一就是利用人工智能的“智能”特性來提高其性能。而考慮到全球氣候變化的影響，還需要在偏遠地區(qū)增加彈性備用電源。此外，DLM可以讓風能和太陽能等間歇性能源成為可能。DLM的一個重要特性是通過削峰填谷減少能源間歇性問題，進而提升可再生能源的利用率。
參考資料
（來源：ASK Consulting Solutions, LLC，作者：Adam Kimmel，ASK Consulting Solutions, LLC的創(chuàng)始人兼總負責人）
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