??安科瑞 呂夢怡

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摘要：從國家統(tǒng)計局官網(wǎng)可獲悉，2023年新能源汽車產(chǎn)量為944.3萬輛，比2022年同比增長30.3％。截至2023年9月底，新能源汽車保有量達到1821萬輛。而相應(yīng)的，到2023年底，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)累計達到859.6萬臺，同比增長了近30.6％。相應(yīng)的充電基礎(chǔ)設(shè)施是保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對我國交通領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型起到關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：新能源；光儲充一體化；儲能；充電樁

0引言

隨著電動車保有量地增長，其對應(yīng)地充電需求功率也在不斷增長，對固有的系統(tǒng)輸電和發(fā)電能力造成了新的負(fù)擔(dān)。為應(yīng)對新的新能源充電需求，在提倡節(jié)能減排、綠色環(huán)保的情況下，社會上各種解決方案開始出現(xiàn)。其中便包括“光儲充一體化充電站”。

1“光儲充一體化充電站”的由來

“光儲充一體化充電站”其實是指集成太陽能光伏發(fā)電、大容量儲能電池、智能充電樁于一體的新型充電站。其中光伏系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)化太陽能為電能，大容量儲能電池則是儲存光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電能，充電樁則是負(fù)責(zé)充電。

光儲充一體化電站，一方面通過優(yōu)先使用光伏電能、多余的電量存入儲能系統(tǒng)、充滿之后接上電網(wǎng)以及儲能夜間充電日間用電的原則，實現(xiàn)太陽能清潔能源就地消耗，完全解決大功率充電對電網(wǎng)的不良影響。另一方面閉環(huán)的充電和換電場景，可以滿足大量電動車車主的充電需求，實際真正的綠色出行。

光、儲、充一體化充電方案是新新能源、儲能、智能充電互相協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的一種新型綠色充電模式，也是在國家大力推廣電動汽車、充電樁市場急需擴大等背景下產(chǎn)生的一個新型的商業(yè)模式。

2國家政策支持

2020年，國務(wù)院辦公廳在印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021～2035年）》里明確指出，鼓勵“光儲充放”多功能綜合一體站建設(shè)。

進入2022年后，國家多項政策更是陸續(xù)被推出。國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》、《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》和《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》，提出要加速推進“光儲充換”相結(jié)合的新型充換電場站試點示范，這些政策對我國推動新型儲能市場化、規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展作出了重要部署。

2023年2月，工信部等八部門又發(fā)部了《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》，在通知里也有提到要加快“光儲充放”一體化試點應(yīng)用，探索新能源汽車參與電力現(xiàn)貨市場的實施路徑。

最近幾年來，一系列“光儲充一體化充電站”鼓勵政策的加速出臺，逐步推動了該行業(yè)進入規(guī)模化發(fā)展階段。

3“光儲充一體化充電站”的經(jīng)濟價值

3.1大副提高能源轉(zhuǎn)換效率

首先，光儲充一體化電站可以大大增加新能源汽車充電站的配電容量，解決很多充電站配電容量不夠的問題，其使用夜間電網(wǎng)低谷電價進行充電儲能，在充電高峰期又可以通過儲能配合市電一起為充電站供電，滿足了高峰用電需求，這樣即實現(xiàn)了削峰填谷，又可以省掉相當(dāng)一部分配電增容的費用。其次，系統(tǒng)還增加了光伏發(fā)電，也彌補了光伏發(fā)電的不連續(xù)的問題，可以在電網(wǎng)和光伏發(fā)電之間找到平衡點，提高了能源轉(zhuǎn)換效率，是一種可持續(xù)發(fā)展的能源利用方式。

另外，光儲充一體化電站也有助于緩解電動車行業(yè)發(fā)展過快帶來的電力供應(yīng)緊張的局面，提高供電的可靠性，提高整個電力市場的穩(wěn)定和運行效率。

3.2資源整合

光儲充一體化電站不僅可以協(xié)調(diào)光伏、電網(wǎng)和充電樁，滿足新能源充換電站的綠色電力補充，在實際建設(shè)的時候，其建設(shè)的方法有著其特有的方式。對于一些擁有空曠場所的地方，其建設(shè)往往都可以跟戶外的很多建筑或設(shè)施相結(jié)合。比如加油站、戶外停車場、

工業(yè)園區(qū)等。這樣可以將大量的建筑閑置面積利用起來，節(jié)約了土地資源成本，還可以通過“光伏+交通”的模式，改造服務(wù)區(qū)和加油站等地方，不僅可以增加綠色能源的場景，還可以進一步美化社會環(huán)境。

光儲充一體化電站在能源上可以整合光伏和電網(wǎng)，在建筑設(shè)計上可以整合充電樁和閑置的戶外空間。

3.3降低企業(yè)運營成本

最近幾年，隨著光儲充一體化電站方案的逐漸成熟，不少光伏企業(yè)也開始加入光儲充一體化電站的隊伍，用光伏+儲能的方式去迎接新時代的碳中和碳達峰。包括特斯拉、華為、小米等大型企業(yè)也在加碼光儲充一體化的建設(shè)。

作為一種新型的新能源系統(tǒng)，光儲充一體化電站首先可以為各類充電設(shè)施提供持續(xù)的綠色電力。其次，

光儲充一體化電站在白天可以儲存光伏發(fā)電的電能，其通過優(yōu)化配置和能量存儲，更能實現(xiàn)本地能源與用電負(fù)荷的平衡，在夜間電價較低的時候給儲能裝置充電，在用電高峰期的時候又使用儲能裝置儲存好的電能，避免大量地使用高價的電網(wǎng)電能，這降低了整個電站的運營成本。一方面是解決了充電高峰期突然產(chǎn)生的大電流對電網(wǎng)的影響，另一方面是可以通過峰谷的電費差價，給電站的運營帶來一定的收益。

3.4配套新能源汽車，解決充電難問題

新能源汽車充電樁是新能源汽車的重要“加油站”，充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)情況，是影響整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。隨著新能源汽車的越來越普及，充電樁數(shù)量的大量增加和快充技術(shù)的大量應(yīng)用，

對充電站的供電容量要求也越來越高，現(xiàn)有充電體系很難滿足日益增長的充電需求。

光儲充一體化電站不但可以完全解決普通新能源汽車充電站電網(wǎng)配電不夠的問題，還可以過利用太陽能發(fā)電，減少交通領(lǐng)域的碳排放，讓新能源汽車真正地使用上綠色能源。

4汽車與電力的新橋梁

2020年9月中國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標(biāo)。在這一背景下，汽車與電力的變革是必然的。而隨著汽車行業(yè)正在由傳統(tǒng)燃油汽車向新能源汽車轉(zhuǎn)型，能源行業(yè)也正在由石化煤等傳統(tǒng)能源向光、風(fēng)、水等新能源轉(zhuǎn)型。同時，以大數(shù)據(jù)為基本的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代也在逐步到來。

可惜，光、風(fēng)、水等新能源具有波動和不確定性較大的特性，如何去維持發(fā)電端、電網(wǎng)端和用戶端的應(yīng)用，如何去保持各個環(huán)節(jié)發(fā)電與用電的動態(tài)平衡，成為了一大難題。而儲能設(shè)備具有能量存儲和釋放的雙向調(diào)節(jié)功能，已經(jīng)成為了綠色電力系統(tǒng)的剛需。汽車行業(yè)的變革需要與電力系統(tǒng)相結(jié)合，綠色能源的利用也需要儲能設(shè)備的調(diào)節(jié)。

光儲充一體化電站，是將電網(wǎng)、新能源汽車技術(shù)、光伏技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)相結(jié)合起來，可以從源頭改變能源結(jié)構(gòu)，治理污染，有助于社會經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，是實現(xiàn)“雙碳”的解決方案之一。

5光儲充一體化電站的新方向

未來，隨著新能源汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，其功能將會遠遠突破載人和運營。隨著人工智能和自動駕駛技術(shù)的同步發(fā)展，數(shù)量龐大并且攜帶著大電池的新能源汽車必將在智能電力系統(tǒng)中充當(dāng)關(guān)鍵角色，在未來世界中變身成為一個個智能移動存儲單元。

而隨著儲能技術(shù)的發(fā)展，光儲充一體化充電站有希望成為充換電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的重要方向。目前光伏儲能行業(yè)已經(jīng)開始進入了規(guī)模化發(fā)展階段，儲能項目未來必將被廣泛應(yīng)用，成為新能源領(lǐng)域經(jīng)濟發(fā)展的新動力。在新能源汽車行業(yè)已經(jīng)整體井噴發(fā)展的情況下，電動汽車的保有量也在飛速增長。在種種條件下，光儲充一體化電站發(fā)展的前景可以說是不可限量。然而，在目前光儲充一體化充電站還不具備很好的經(jīng)濟性的情況下，更是需要更多的企業(yè)參與進來，并且把用心專研突破關(guān)鍵技術(shù)壁壘，特別是在一體化電站如何實現(xiàn)更加經(jīng)濟化的關(guān)鍵技術(shù)上。

6合理布局

近些年來，在新能源行業(yè)，陸續(xù)出現(xiàn)了重卡換電、超級快充、有序充電、V2G、光儲充一體化等方案，這是由新能源市場的井噴所決定的，并且在未來新能源充換電市場還有非常大的增長空間，有可能還會有更多的模式出現(xiàn)。未來，在不同的場所，將會有不同的應(yīng)用方案，并不是一個模式就可以適用所有的場合。

光儲充一體化電站更適用于工業(yè)園區(qū)、住宅小區(qū)、高速服務(wù)區(qū)等擁有一定空置場地的地方，通過光伏發(fā)電和儲能優(yōu)化能源配置，減少用電成本，增加綠色用電。

例如在高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)光儲充一體化電站已經(jīng)成為一個新的發(fā)展方向。可以充分利用現(xiàn)有服務(wù)區(qū)大量閑置的空間布置光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)，為新能源汽車提供真正的清潔能源。

又比如可以在鄉(xiāng)村建設(shè)光儲充一體化電站，這不僅可以增加新能源汽車在鄉(xiāng)村的滲透率，還可以在一定程度上滿足部分鄉(xiāng)村用電，進而節(jié)約能源，為提振綠色鄉(xiāng)村作出貢獻。

7安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)概述

7.1概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電樁的接入，進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電樁運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標(biāo)，提升可再生能源應(yīng)用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負(fù)荷波動；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷，提高電力設(shè)備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個能量管理系統(tǒng)物理上分為三個層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

7.2適用場合

系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

7.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

審核編輯 黃宇