长沙理工大学师生团队创新突破 智能充电技术助力新型电力系统建设

随着新能源汽车保有量持续增长,充电基础设施加速建设,电网侧的承载能力与调度管理面临新挑战。

大量车辆在相近时段集中充电,容易造成配电台区负荷突增、峰谷差扩大,局部地区出现电压波动、设备过载等风险。

在能源结构加快转型、新型电力系统建设提速的背景下,如何把“充电需求增长”与“电网安全运行”“可再生能源消纳”有效统筹,成为行业共同关注的现实课题。

围绕上述问题,湖南智充时代科技有限公司依托高校科研平台与团队优势,将研究方向聚焦在“有序充电及车网互动技术”和“新型智能配电网”两条主线:一方面,通过对充电行为进行精细化调控,引导负荷错峰、削峰填谷;另一方面,探索车辆与电网之间的双向互动机制,提升电网柔性调节能力,为分布式新能源并网与配电网智能化运行提供支撑。

从原因看,“充电负荷”与传统用电负荷不同,具有规模增长快、时空集中度高、可调节潜力大等特点。

若缺乏统一协调机制,充电需求往往在价格信号、出行规律等因素作用下形成叠加效应,放大对配电网的冲击。

同时,光伏、风电等新能源出力具有波动性,要求电网具备更强的灵活调节资源。

车网互动与有序充电之所以受到关注,核心在于把电动汽车从“单纯用电端”拓展为“可调负荷与分布式储能资源”,通过控制与通信技术实现可观、可测、可控、可调,从而为电网运行提供新的调节手段。

在成果转化路径上,该公司以“需求—研发—成果转化—产品应用”的链条式校企合作模式推进,强调从实际场景出发反向牵引技术迭代,并与相关企业和研究机构开展合作,形成“产学研用”协同的组织方式。

这一模式的意义在于缩短实验室成果与工程应用之间的距离,使技术方案在真实电网环境、真实充电场景中接受检验,进而推动标准化、产品化与规模化应用。

从影响看,有序充电与车网互动技术的推广,既关系到充电体验,也关系到电网安全与能源转型。

对用户而言,通过智能调度与价格机制匹配,可在不影响出行需求的前提下优化充电时段,降低用能成本并提升充电效率。

对电网而言,负荷可调能力增强,有助于缓解局部供电压力,减少峰值扩容的“硬投资”需求,提升配电网韧性与运行经济性。

对新能源消纳而言,当车辆具备一定的充放电协同能力,可为新能源出力波动提供缓冲,促进清洁能源就地消纳与系统整体效率提升。

据介绍,该公司已形成多款可市场推广的产品体系,包括不同功率等级的有序充电设备、车网互动控制装置、光伏并网便捷式检测装置等,并在衡东县、长沙橘子洲、韶山等地开展示范应用。

示范场景的价值不仅在于展示产品功能,更在于通过多主体、多工况的运行数据积累,验证算法策略、通信可靠性与运行安全边界,为更大范围复制推广提供依据。

相关成果在论文、专利与项目等方面亦形成一定积累,并获得国内外奖项与榜单认可,体现出研发能力与转化效率的协同提升。

面向下一步发展,推动此类技术规模化落地仍需在“技术、机制、生态”三方面持续发力:其一,强化充电设施与配电网的协同规划,提升台区精细化管理与预测能力,避免“重建设、轻运营”。

其二,完善车网互动参与电力市场与辅助服务的规则设计,形成可持续的商业模式,引导更多社会资本与运营主体参与。

其三,加强统一标准与安全评估体系建设,提升设备互联互通能力,确保数据安全、运行安全与用户权益。

与此同时,随着城市群交通电动化加深以及分布式新能源占比提升,有序充电与车网互动有望从局部示范走向更广范围应用,成为新型电力系统的重要支撑能力之一。

长沙理工大学科研团队的创新实践,展现了高校在服务国家战略需求中的重要作用。

其成功经验表明,只有坚持问题导向、深化产学研合作,才能实现关键核心技术的突破与转化。

在能源革命深入推进的今天,这样的创新探索不仅为行业发展注入新动能,更为实现"双碳"目标提供了可复制的技术路径。

未来,随着更多创新成果的涌现,我国在新型电力系统建设领域必将取得更大突破。