未来公共充电桩的“车网互动”技术，是如何平衡电网负荷的？

“车网互动”技术是指电动汽车（EV）和充电桩能够与电网进行双向通信和数据交换，并根据电网的状态和需求，智能地调整充电行为（甚至放电行为），从而帮助电网平衡负荷、提高稳定性。它在平衡电网负荷方面主要通过以下几种方式实现：

1. 削峰填谷：

问题： 电网负荷在一天中是波动的，通常白天和傍晚（用电高峰）负荷很高，深夜到凌晨（用电低谷）负荷很低。这种波动性给电网稳定运行带来挑战，高峰时可能过载，低谷时发电资源可能闲置浪费。
V2G 解决方案：
- 智能充电： 充电桩接收电网发出的信号（如电价信号、负荷指令）。在电网负荷低谷、电价低廉时（通常是深夜），系统会优先或自动安排电动汽车进行充电。这利用了低谷时段的富余电力，将负荷从高峰时段转移到低谷时段，即“填谷”。
- 有序充电： 在电网高峰时段，系统可以主动降低充电功率、暂停充电，或者只允许满足最低电量需求的“保底充电”，从而减少高峰时段的额外负荷，即“削峰”。
效果： 平滑了电网负荷曲线，降低了峰谷差，减轻了高峰时段的供电压力，提高了低谷时段发电设备的利用率，整体上更高效地利用了现有电网和发电资源。

2. 提供调频等辅助服务：

问题： 电网需要实时保持发电和用电的平衡，频率稳定在标准值（如50Hz）。当负荷突然增加或减少，或者可再生能源发电（如风电、光伏）出力波动时，会导致电网频率波动，需要快速调整发电或用电来稳定频率。
V2G 解决方案：
- 快速响应： 配备V2G功能的充电桩和电动汽车可以非常快速地响应电网的调频信号（通常由电网调度机构或聚合商发出）。
- 双向调节：
  - 向下调节： 当电网频率过高（发电过多或用电减少）时，系统可以指令电动汽车减少充电功率甚至停止充电（相当于增加用电负荷，吸收多余发电）。
  - 向上调节： 当电网频率过低（发电不足或用电激增）时，系统可以指令电动汽车增加充电功率（在充电模式下），或者更关键的是，让电动汽车向电网放电（在V2G模式下），提供额外的电力支撑，相当于增加了发电能力。
效果： 电动汽车群体可以作为一个庞大、分散、响应迅速的“虚拟电厂”或“分布式储能资源”，为电网提供宝贵的调频、备用等辅助服务，帮助维持电网频率稳定，提升电网的安全性和韧性。

3. 整合可再生能源：

问题： 风电、光伏等可再生能源出力具有间歇性和波动性（比如白天有光晚上没光，风大时发电多风小时发电少），当其大规模接入电网时，会给电网的稳定运行带来挑战。
V2G 解决方案：
- 作为缓冲储能： 电动汽车可以在可再生能源发电高峰（如中午阳光充足时）进行充电，吸收可能过剩的可再生能源电力。
- 在出力低谷时放电： 当可再生能源出力不足时（如傍晚光伏停止发电，但用电负荷仍在高峰），配备V2G的电动汽车可以向电网放电，补充电力供应。
- 匹配发电与用电： 通过智能调度，让电动汽车的充放电行为更好地匹配可再生能源的出力曲线，提高可再生能源的消纳率，减少弃风弃光。
效果： 电动汽车成为连接可再生能源发电和电网负荷的灵活纽带，有助于平滑可再生能源的波动性，促进更高比例的可再生能源接入电网。

4. 局部电网支撑：

问题： 在配电网层面，特别是某些区域负荷增长快或变压器容量有限，高峰时段可能出现局部过载。
V2G 解决方案：
- 减轻变压器压力： 在局部电网高峰时段，通过暂停充电或降低充电功率，减少对变压器的需求。
- 提供本地电源： 在极端情况下（如小范围停电或电压支撑不足），具备V2G功能的电动汽车甚至可以作为应急电源，向局部电网或特定重要负荷供电。
效果： 延缓配电网升级改造的需求，提高局部电网的供电可靠性和电能质量。

实现的关键要素：