■ 中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)農(nóng)村電氣化專業(yè)委員會(huì) 孔繁鋼

2023年中央一號(hào)文件，明確鼓勵(lì)有條件的地區(qū)開展新能源汽車和綠色智能家電下鄉(xiāng)。中央政治局會(huì)議、國務(wù)院常務(wù)會(huì)議多次部署加快建設(shè)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施，并相繼印發(fā)《加快推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)更好支持新能源汽車下鄉(xiāng)和鄉(xiāng)村振興的實(shí)施意見》（發(fā)改綜合〔2023 〕545號(hào)）等文件。

國家發(fā)改委、國家能源局、國家鄉(xiāng)村振興局2023年7月14日印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施農(nóng)村電網(wǎng)鞏固提升工程的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源規(guī)〔2023 〕920號(hào)）（以下簡稱《指導(dǎo)意見》）。意見強(qiáng)調(diào)，統(tǒng)籌考慮鄉(xiāng)村級(jí)充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和輸配電網(wǎng)發(fā)展，做好農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃與充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的銜接，加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施配套電網(wǎng)建設(shè)改造和運(yùn)營維護(hù)，因地制宜、適度超前、科學(xué)合理規(guī)劃縣域高壓輸電網(wǎng)容載比水平，適當(dāng)提高中壓配電網(wǎng)供電裕度，增強(qiáng)電網(wǎng)支撐保障能力。在東部地區(qū)配合開展充電基礎(chǔ)設(shè)施示范縣和示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)創(chuàng)建，構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系，服務(wù)新能源汽車下鄉(xiāng)。這個(gè)《指導(dǎo)意見》為我國今后農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展指明了方向。

相比城市地區(qū)，我國農(nóng)村電網(wǎng)承載力相對(duì)薄弱，農(nóng)村用電負(fù)荷相對(duì)較低且相對(duì)分散。從地區(qū)發(fā)展水平來看，東部地區(qū)相對(duì)較強(qiáng)，東北、中西部地區(qū)相對(duì)較弱。目前，我國縣級(jí)以下區(qū)域公共充電樁總數(shù)僅占全國公共樁總數(shù)的9.45%，農(nóng)村居民家用交流充電樁總體數(shù)量也較少。隨著新能源汽車下鄉(xiāng)政策落地，農(nóng)村電網(wǎng)中的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷將迅猛增加，并呈現(xiàn)出與以往農(nóng)村用電負(fù)荷迥異的負(fù)荷特性?，F(xiàn)有農(nóng)村電網(wǎng)負(fù)荷具有典型的季節(jié)性和日負(fù)荷特點(diǎn)，若不針對(duì)電動(dòng)汽車負(fù)荷加以引導(dǎo)，其無序充電勢必會(huì)引起配電網(wǎng)供需不平衡的問題。農(nóng)村電網(wǎng)的既有平衡格局將會(huì)被打破，如不加以提升改造，農(nóng)村電網(wǎng)將難以適應(yīng)新能源汽車下鄉(xiāng)的需求。

增強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)的承載能力

經(jīng)過國家多年對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)的投入，農(nóng)村電網(wǎng)的供電能力逐年提升，當(dāng)前我國農(nóng)村電網(wǎng)的承載力與農(nóng)村地區(qū)的用電負(fù)荷總體上是基本適應(yīng)的。但是，隨著新能源汽車下鄉(xiāng)的政策推進(jìn)，農(nóng)村電力負(fù)荷將會(huì)有較大增長。電動(dòng)汽車充電負(fù)荷將是農(nóng)村地區(qū)家庭用電中功率最大的負(fù)荷，家庭私人交流慢充電樁的充電功率一般在7千瓦左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冰箱、彩電、空調(diào)的負(fù)荷。公用直流快充電樁的單槍負(fù)荷一般在60千瓦左右，相當(dāng)于約20個(gè)普通農(nóng)村家庭負(fù)荷。隨著新能源汽車滲透率的不斷提升，農(nóng)村用電負(fù)荷將逐漸快速增長。

《指導(dǎo)意見》提出，到2025年，東部地區(qū)農(nóng)村電網(wǎng)戶均配變?nèi)萘糠謩e不低于3.5千伏?安，中西部和東北地區(qū)分別不低于2.3千伏?安，要求各地結(jié)合實(shí)際差異化制定本區(qū)域發(fā)展目標(biāo)。實(shí)際上，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是最低標(biāo)準(zhǔn)。比如，我國東部地區(qū)的浙江省2022年農(nóng)村戶均配變?nèi)萘窟_(dá)到了5.21千伏?安，但是同樣也存在局部地區(qū)配變負(fù)載率高，電動(dòng)汽車充電樁安裝困難的現(xiàn)象，需要增容布點(diǎn)。因此，要確保電動(dòng)汽車下鄉(xiāng)后，有樁可用、便捷充電，就必須適度超前、科學(xué)合理的規(guī)劃縣域高壓輸電網(wǎng)容載比水平，適當(dāng)提高中壓配電網(wǎng)供電裕度，增強(qiáng)電網(wǎng)支撐保障能力。同時(shí)，考慮到電動(dòng)汽車在農(nóng)村的滲透率有一個(gè)漸進(jìn)的過程，充電負(fù)荷也有一個(gè)逐漸上升的階段，農(nóng)村電網(wǎng)的鞏固提升也要按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，有序的增加投資，有序的開展建設(shè)。

重視農(nóng)村電網(wǎng)的電能質(zhì)量

大量新能源汽車下鄉(xiāng)，增加了農(nóng)村電網(wǎng)的負(fù)載，如果不加以重視，會(huì)引起農(nóng)村電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，主要反映在電壓合格率、供電可靠性下降、電磁諧波的注入造成“污染”等。目前，我國中西部和東北地區(qū)農(nóng)村電網(wǎng)還廣泛存在農(nóng)村配電網(wǎng)單線、長距離送電現(xiàn)象，導(dǎo)致低電壓、低可靠性等問題。

《指導(dǎo)意見》提出，到2025年農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠率和電壓合格率東部地區(qū)不低于99.94%、99.9%，中西部和東北地區(qū)不低于99.85%、99.2%。要提高電壓合格率和供電可靠率，最根本的措施就是進(jìn)一步加大農(nóng)村電網(wǎng)的投資。具體措施是適當(dāng)提高中壓配電網(wǎng)供電裕度，增加農(nóng)村電網(wǎng)中變電、輸電線路容量和居民的戶均配變?nèi)萘?，減少單線、單變數(shù)量，增加配電變壓器的布點(diǎn)，縮短配電線路的供電半徑，因地制宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式，進(jìn)一步增強(qiáng)電網(wǎng)支撐保障能力。同時(shí)，要確保農(nóng)村電網(wǎng)中電動(dòng)汽車充電設(shè)施均衡接入，采用有序充電控制等手段，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電網(wǎng)各相充電功率，平抑電網(wǎng)中隨機(jī)充電負(fù)荷引發(fā)的三相不平衡、低谷電價(jià)起始時(shí)段集中充電對(duì)電網(wǎng)沖擊負(fù)荷，穩(wěn)定農(nóng)村電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

其中，諧波問題是電動(dòng)汽車下鄉(xiāng)、大量充電樁運(yùn)行以后的電能質(zhì)量問題重點(diǎn)。電動(dòng)汽車充電是非線性負(fù)荷，充電過程中有諧波產(chǎn)生，會(huì)引起線路發(fā)熱量增加，變壓器損耗增大；在充電站內(nèi)部，也會(huì)導(dǎo)致計(jì)費(fèi)系統(tǒng)不準(zhǔn)確、電子設(shè)備工作不正常等等。電動(dòng)汽車的充電裝置包括直流充電機(jī)和交流充電機(jī)兩種形式，目前對(duì)直流充電站已經(jīng)有比較完善的諧波治理措施，但是對(duì)交流車載充電機(jī)諧波治理的研究成果還比較少。新能源汽車下鄉(xiāng)以后，根據(jù)現(xiàn)行的居民用電低電價(jià)和峰谷電價(jià)政策，居民家里自建交流充電樁，并利用夜間低谷電充電已經(jīng)成為一種普遍趨勢。目前市面上出售的多是帶有濾波補(bǔ)償功能的車載單相充電機(jī)，雖然當(dāng)前農(nóng)村電動(dòng)汽車滲透率較低、影響較小，但是未來大量的這類充電樁接入以后，對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的諧波注入風(fēng)險(xiǎn)加大，要予以高度關(guān)注和重視。因此，建議當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)企業(yè)對(duì)新能源車滲透率高的地區(qū)，要加強(qiáng)電網(wǎng)諧波的檢測和溯源，產(chǎn)生諧波后及時(shí)采取措施，防范諧波污染傳導(dǎo)到電網(wǎng)造成電能質(zhì)量下降的風(fēng)險(xiǎn)。

加快農(nóng)村電網(wǎng)數(shù)字化服務(wù)轉(zhuǎn)型

農(nóng)村電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和充電設(shè)施的智能化、便捷程度，將影響電動(dòng)汽車在農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展和農(nóng)村電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。我國農(nóng)村電網(wǎng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和服務(wù)方面與城市電網(wǎng)相比，還有較大差距。目前，在農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及充電設(shè)施感知控制、安全可靠通信，以及車、樁、網(wǎng)信息貫通等方面還不完善，車企平臺(tái)、運(yùn)營商平臺(tái)、電網(wǎng)公司信息系統(tǒng)之間基本未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，難以有效共享交互信息，影響了農(nóng)村電網(wǎng)中充電設(shè)施的有序充電、V2G車網(wǎng)互動(dòng)（電動(dòng)汽車閑置時(shí)按需向電網(wǎng)賣電，需要充電時(shí)向電網(wǎng)購電）、充電設(shè)施的維護(hù)監(jiān)測和方便快捷使用。

因此，要加快縣級(jí)及以下的電網(wǎng)企業(yè)和農(nóng)村電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。一是要加快農(nóng)村電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)采集、傳輸和自動(dòng)控制裝置的部署。二是推動(dòng)政府相關(guān)部門完善充電設(shè)施并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，明確通信規(guī)約、信息交互、運(yùn)行控制等要求，建立配電臺(tái)區(qū)側(cè)終端與充電樁之間經(jīng)濟(jì)可行的本地通信通道。三是按照“一個(gè)終端、一次采集”原則，按需部署具備充電樁控制功能的臺(tái)區(qū)側(cè)采集終端、提升采集頻次，支撐本地有序充電控制及市場交易類業(yè)務(wù)。四是電網(wǎng)企業(yè)的農(nóng)村供電所要加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為農(nóng)村用戶提供網(wǎng)上數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)，為充電樁的安裝接電、故障處理、費(fèi)用結(jié)算等提供更為便捷的數(shù)字化服務(wù)。

推進(jìn)農(nóng)村可再生新能源與充電設(shè)施融合

農(nóng)村地區(qū)是各類分布式可再生能源的集聚發(fā)展區(qū)。要積極推進(jìn)分布式可再生能源與電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)的融合發(fā)展，探索綠色充電設(shè)施的技術(shù)和商業(yè)模式。在分布式光伏、風(fēng)電等可再生資源富集地區(qū)，引導(dǎo)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、村集體辦公服務(wù)區(qū)、旅游景區(qū)、民宿集聚區(qū)、村級(jí)能源站等公共場所，建設(shè)光、風(fēng)、儲(chǔ)、充一體化的集中充電場站，提升充電設(shè)施的自治管理和主動(dòng)支撐能力。在公路道路服務(wù)區(qū)，根據(jù)大功率充電設(shè)施接入需求，合理預(yù)留供電裕度，并配置移動(dòng)充電車“即插即用”接口，兼顧日常充電和節(jié)假日短時(shí)高峰充電的需求。在公路服務(wù)區(qū)，要積極探索“路域光伏匯流升壓+儲(chǔ)能+充電站”建設(shè)模式。在農(nóng)村居民家庭，推動(dòng)采用“戶用光伏+戶用充電樁”接入模式，努力提升農(nóng)村充電樁接入能力和光伏消納水平。

此外，還可以充分利用當(dāng)?shù)氐姆植际焦夥⒎稚⑹斤L(fēng)電、生物質(zhì)發(fā)電以及小水電等可再生能源，試點(diǎn)開展微電站、微儲(chǔ)能、微能網(wǎng)“三微”協(xié)同示范。建設(shè)一批V2G車網(wǎng)互動(dòng)先行示范區(qū)，探索規(guī)?；潆娫O(shè)施聚合參與電力需求側(cè)響應(yīng)、電力輔助服務(wù)及現(xiàn)貨市場等。