“车-桩”资源聚合 智能削峰填谷
10月17日23时，在天津市公交集团第四客运有限公司30路中心车队，5辆公交车停靠在国网电动汽车服务（天津）有限公司负责运营的充电桩前，车队充电员刘师傅熟练地给每辆公交车插上充电枪。
这是天津市“车网互动示范月”活动的生动场景。作为天津市充电量规模最大的充电桩运营商，国网电动汽车服务（天津）有限公司协同天津市公交集团、滨海公交集团等客户，在本次活动中共组织437辆公交车参与聚合响应，为实现负荷调控目标提供支撑。
9月19日至10月18日，天津市发展和改革委员会指导、国网天津市电力公司牵头组织天津市首次“车网互动示范月”活动。“车网互动示范月”活动面向天津全体新能源汽车车主，于9月19日、9月26日、10月10日、10月17日开展4次大规模车网互动示范活动，最大调控规模突破百兆瓦，覆盖私家新能源汽车、电动公交车、电动重卡等多种车型，覆盖天津市主流充电运营网络。
随着我国新能源汽车保有量快速增长、充电基础设施不断完善，车网互动从概念示范走向规模化应用的步伐持续加快，已成为我国推动新型电力系统建设、实现“双碳”目标的重要抓手。
近年来，国家相继出台文件大力推进车网互动。《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》《关于推动车网互动规模化应用试点工作的通知》等文件提出全面推广新能源汽车有序充电，扩大双向充放电项目规模，丰富车网互动应用场景等要求，为车网互动规模化应用项目提供了政策指导和发展方向。
政策支持下，车网互动规模化应用不断迈上新台阶。今年3月，国家发展改革委等四部门发布《关于公布首批车网互动规模化应用试点的通知》，确定了全国首批包括9个试点城市和30个试点项目，天津市车网互动示范中心（天津市雪莲路车网互动充电示范站）项目成功入选。
当前，天津市新能源汽车保有量增速迅猛，充电需求持续上升。截至2025年8月，天津市新能源汽车保有量超过74万辆；2025年1月至8月新增约10万辆，同比增长3.02%。
作为北方地区首次大型车网互动综合示范，天津市“车网互动示范月”活动聚焦新能源汽车与电网的智能互动，旨在探索多方共赢的车网互动规模化应用新技术与新模式，全面提升电网调节能力，为用户提供绿电消费新体验。
活动期间，国网天津市电力公司共聚合充电桩数量超5万根，在削峰和填谷场景下的分钟级响应能力最大分别达到137.4兆瓦和139.7兆瓦；在发放充电优惠券、减免服务费等方式引导下，天津市约1.5万车次参与其中，累计移峰电量约32万千瓦时，参与的新能源汽车车主共节省充电费用约16万元。
“本次‘车网互动’实践成功验证了规模化新能源汽车参与电网调节的可行性与巨大潜力。这不仅是天津落实国家试点任务、构建新型电力系统的重要实践，更有助于从保障电网安全稳定运行、促进新能源消纳、带动绿色交通产业协同发展、切实降低车主充电成本等多个维度，探索形成可复制、可推广的‘天津经验’。”天津市发展和改革委员会工业发展处处长张玉忠表示。
创新互动技术 支撑精准调控
计划下达后，各运营商立即展开调控，5~7分钟内，充电负荷即达成目标响应并持续30分钟，其间实测最大削峰规模137.4兆瓦、最大填谷规模139.7兆瓦，控制精度达到90%。
“这次车网互动成功实现了响应目标，将充电高峰负荷移至午夜深谷，是首次在北方地区实现百兆瓦级可调负荷的聚合与调度。”国家电网有限公司首席专家、国网天津电力营销服务中心技术人员李磊说。
从理念到应用，技术支撑是关键。在天津市“车网互动示范月”活动中，电网-运营商两级互动管控支持系统及精准调控算法发挥着重要作用。
“把不同的充电运营商聚合在一起，才能实现大规模调控，增强电网灵活性，保障电力系统安全稳定运行。各个运营商有多大能力响应电网需求？多少充电桩能实现可调可控？如何分解运营商参与电网调节的比例？这些都需要从整体层面进行管控，因此我们研发出电网-运营商两级互动管控支持系统，为车网互动的智能监测和优化调控提供技术支撑。”国网天津市电力公司电力科学研究院配（用）电技术所副主任祖国强告诉记者。
电网-运营商两级互动管控支持系统分为电网级互动管控支持系统和运营商级互动管控支持系统。电网级互动管控支持系统聚合多家充电运营商，在车网互动开始时，该系统依据运营商级互动管控支持系统回传的接入充电桩数量、容量及负荷情况等数据，实时分解并下达调控指令；运营商级互动管控支持系统聚合充电桩资源，实时响应指令，远程控制充电功率，快速参与电网调节。
大规模充电桩资源聚合后，如何实现精准调控是另一难题。祖国强带领研究团队创新提出分层分群功率精准调控算法，探索基于多时间尺度的多类型用户引导模式，实现多运营商、多车型、多场景充电负荷精准调控和精细化引导。
“规模化车网互动接入的充电桩数量很多，很难准确地计算、分析、预测、控制每一根充电桩，从提高调控效率的角度看，需要把具有相似运行特性、相似调节范围特性的充电桩‘打包’成一个群组，运营商级互动管控支持系统在算法层面优先对每个群组下达调控指令，再把指令进一步细分到各个充电桩，从而提升调控的精度和速度。”祖国强说。
自2018年入职天津电科院以来，祖国强致力于新型配电系统及供需互动技术研究，也见证了天津车网互动发展历程。2019年，天津在国内率先开展个人充电桩参与需求响应；2020年，第一批公交车参与华北电力辅助服务市场，消纳夜间新能源发电电量；2021年，天津首次与山西光伏电站完成四季度省间绿电交易，并将交易绿电分配至津门湖新能源车综合服务中心，让新能源汽车用上绿电；2022年，公交站最大填谷电力3.1万千瓦，有效平滑电网负荷曲线，降低电网峰谷差。
随着新能源汽车渗透率逐年增长，通过开展大规模车网互动助力电力电量平衡，对天津电网高质量发展具有重要意义。2022年，国网天津电力牵头开展“大规模电动汽车安全充放电与车网智能互动关键技术”项目研究与示范应用，电网-运营商两级互动管控支持系统及精准调控算法就是该项目的部分成果。
“该项目的核心是安全与互动，从物理安全、信息安全、大电网互动、配电网互动4个角度开展车网互动技术研究，针对社区、快充站、广域聚合调控3大互动场景，打造车网互动示范样板。”祖国强表示。
探索商业模式 加速规模应用
通常情况下，新能源汽车集中充电与居民用电高峰时段高度重合，导致电网峰谷差持续扩大。车网互动通过有序充电，智能调控充电时间和功率，实现了对充换电需求的时空差异化引导，在用电负荷高峰期降低充电功率、低谷期调高功率，将一定比例的充电量转移至低谷时段，保障电力系统安全稳定运行。
在车网互动中，有序充电通过调控充电功率减轻高峰时段电网负荷压力，而当车载动力电池作为“移动储能单元”的潜力也日益凸显，以V2G为代表的车网互动技术逐渐成为保障电力供应、构建新型电力系统的有效支撑。
V2G技术指的是让新能源汽车通过专用充电桩，在电网负荷低谷时充电储存电能，在电网负荷高峰或有需要时，将车载电池储存的电能反向输送回电网。
“V2G技术为负荷调节和电力保供提供了创新解决方案，它不仅具有参与大电网削峰填谷的能力，对局域配电网也有很大的支撑作用。”祖国强介绍。
车网互动涉及车企、车主、电网等多方利益，如何实现多方共赢，探索出可持续发展的商业模式是规模化推广必须解决的问题。
目前，主流的车网互动商业模式有三种：一是峰谷电价差收益模式。在有序充电场景下，新能源汽车车主可在用电低谷时（即电价低时段）充电，节省充电费用；在双向充放电场景下，车主在用电高峰时（即电价高时段）放电，“一充一放”间形成峰谷价差，从而获取一定收益。二是补贴收益模式，通过政府和企业对参与车网互动的用户和运营商给予补贴奖励，激发市场参与热情；三是电网调节服务收益模式，通过车网互动平台提供电网调节服务获得收益，为车网互动技术的商业化应用提供新途径。
10月18日0时10分，新能源网约车车主王磊将车停放在津门湖新能源车综合服务中心的充电位上，插上充电枪，扫描充电桩上的二维码，通过“e充电”APP确认开始充电。
“我从网约车群里看到这个时段充电不仅价格便宜，还能得优惠券，特地来试试。”王磊充完电后，他的“e充电”APP账户立即收到2张5元优惠券，可供下次充电使用。
在此次“车网互动示范月”活动中，新能源汽车车主可以通过参与活动享受充电费用优惠并获得充电优惠券；充电运营商通过响应电网需求获得补贴；电网则通过车网互动有效调节负荷，缓解了用电负荷高峰带来的保供压力。
此外，车网互动充分发挥新能源汽车作为新型负荷参与电网调节的作用，推动了绿色出行与能源电力深度融合，有助于促进社会绿色低碳转型发展。
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