电动汽车与智能电网从V2G到B2G的全新结合模式

池利用的限制和约束，同时大大降低决策的复杂程度和主体数量。

　　2)电动汽车动力服务与电池充放电操作的地点解耦。由于动力电池的充电时间过长而无法满足人们快捷的动力服务的需求，电池更换模式彻底打破了电动汽车与电池一体化的思路，使电动汽车的动力服务与动力电池的充放电操作可以完全在不同的地点进行。由于分属于不同的所有者以及不确定的使用方式，电动汽车接入配电网的地点也同时具有分散和不确定的特点。而通过换电模式实现地点解耦，使得动力电池的充放电有可能摆脱对配电网的依赖和冲击，避免分散和随机而采用集中的方式，以避免诸多不确定性因素的影响。

　　3)电动汽车动力服务与电池充放电操作的时间解耦。电动汽车整车充电模式下，动力电池连接入电网充放电的时间与电动汽车运行行驶的时间难免会形成矛盾，而电网由于自身运行安全和成本效益的考虑，对动力电池充放电的时间又具有特殊的要求。因此在V2G 中，很多技术和方法都是针对这种矛盾来寻求2 者在时间上的平衡，但这种平衡毕竟是在约束下的有限度的平衡。因此，换电模式将电动汽车动力服务与电池充放电操作进行了时间解耦，对于电网而言，解决了其利用动力电池优化运行和安全的最大障碍。

　　图1 中，将资产关系、时间以及地点3 种属性用三维空间的方式来表示电动汽车与动力电池的解耦关系。在整车充电的模式中，电动汽车与动力电池的这3 种属性基本相同，而解耦之后2 者可以完全具有不同的空间属性。

　　由以上分析可以看到，从V2G 到B2G 的发展，对应了从整车充电到更换电池模式的转变，人们逐渐地意识到电动汽车与动力电池的资产关系并非先天的不可分割，而动力服务与电池的充放电操作的时间和地点也并非必然一致。而V2G 在资产关系、时间和地点上将电动汽车与动力电池僵化看待为一体，也因此造成了其实践中所要面对的诸多困难。例如，由于资产关系的约束，V2G 要面对决策变量和决策主体数量维数爆炸的困扰，对于用户参与和资源统计以及控制的态度不确定性的影响;由于地点的约束，各充放电地点广泛分散在配电网，且由于接入地点的随机性，造成了对配电网谐波和潮流等不确定性的冲击和影响;由于时间的约束，电网对于电池充放电时间的要求因为用户行驶需求和意愿的约束变得难以实现和平衡，且为实现这种沟通和平衡，其所消耗的资源和成本也会非常庞大。然而，通过3 种关系的解耦，在B2G 的模式下，这些问题就会迎刃而解。

　　2 实现B2G 的基本要素

　　2.1 商业模式实现B2G的3 种基本解耦都与电动汽车动力服务的商业模式息息相关。为实现资产关系的解耦，动力电池不再作为汽车用户的私有财产，而仅仅是提供动力服务的工具，则必须由一个具有足够规模和实力的运营实体来承担购买和维护大量动力电池的成本。此外，由于电动汽车需要一个逐步发展和普及的过程，而动力服务的基础设施建设，包括动力电池的采购和供应，要适度超前于电动汽车的普及和使用，因此成本的回收和经济效益的显现需要一个漫长的过程。所以建立这样一个运营实体需要由具备强大经济实力而同时又担负巨大社会责任的企业实体来承担。

　　此外，为了实现有序集中充放电，电网调度需要具有直接调度电池集中充放电的能力，而电池的资产关系与其决策权紧密相关，只有在电网公司具有对电池资产管辖权的情况下(无论是直接的或是间接的)，才有可能使电网具有全面调度电池充放电，并将其作为优化智能电网运行资源的完整权限。因此，由电网公司来组织负责专业电动汽车运营服务公司的组建，并将其作为自身业务的延续，才能完全发挥B2G 技术的作用。

　　进一步的，电动汽车的动力服务与动力电池的充放电操作在地点和时间上的解耦，实际上意味着整个运营服务体系的网络化结构，整个服务网络的各个节点根据全系统网络化服务需要分别承担不同的功能，而电池作为系统共有资源在整个网络中流动和调配。网络化的充换电服务体系在国外已经开展了实践和应用[14]，打破点对点的服务方式，利用网络化的连接和协调能力，利用网络的内部分工和整体结合，突破各站单一独立服务模式下现有电池技术对动力服务能力的制约。而在此基础上发展B2G 技术，也可以解决充换电网络与电网之间在资源利用上的冲突。通过引入物联网技术建立完全覆盖电动汽车、动力电池以及充换电设施网络的完整信息网络，将电动汽车充换电服务与智能电网运行完美的结合起来。图2 是一种3 层物联网架构，由车联网、电池物联网以及充换电设施网络构成，而充换电设施网络从广义上讲也是智能电网的一部分。各层网络的实体之间通