??安科瑞 呂夢(mèng)怡

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摘要：從國(guó)家統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)可獲悉，2023年新能源汽車(chē)產(chǎn)量為944.3萬(wàn)輛，比2022年同比增長(zhǎng)30.3％。截至2023年9月底，新能源汽車(chē)保有量達(dá)到1821萬(wàn)輛。而相應(yīng)的，到2023年底，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)累計(jì)達(dá)到859.6萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)了近30.6％。相應(yīng)的充電基礎(chǔ)設(shè)施是保障新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對(duì)我國(guó)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(chǔ)充一體化；儲(chǔ)能；充電樁

0引言

隨著電動(dòng)車(chē)保有量地增長(zhǎng)，其對(duì)應(yīng)地充電需求功率也在不斷增長(zhǎng)，對(duì)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(duì)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(huì)上各種解決方案開(kāi)始出現(xiàn)。其中便包括“光儲(chǔ)充一體化充電站”。

1“光儲(chǔ)充一體化充電站”的由來(lái)

“光儲(chǔ)充一體化充電站”其實(shí)是指集成太陽(yáng)能光伏發(fā)電、大容量?jī)?chǔ)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(guò)轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能為電能，大容量?jī)?chǔ)能電池則是儲(chǔ)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(chǔ)充一體化電站，一方面通過(guò)優(yōu)先使用光伏電能、多余的電量存入儲(chǔ)能系統(tǒng)、充滿之后接上電網(wǎng)以及儲(chǔ)能夜間充電日間用電的原則，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能清潔能源就地消耗，完全解決大功率充電對(duì)電網(wǎng)的不良影響。另一方面閉環(huán)的充電和換電場(chǎng)景，可以滿足大量電動(dòng)車(chē)車(chē)主的充電需求，實(shí)際真正的綠色出行。

光、儲(chǔ)、充一體化充電方案是新新能源、儲(chǔ)能、智能充電互相協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的一種新型綠色充電模式，也是在國(guó)家大力推廣電動(dòng)汽車(chē)、充電樁市場(chǎng)急需擴(kuò)大等背景下產(chǎn)生的一個(gè)新型的商業(yè)模式。

2國(guó)家政策支持

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

進(jìn)入2022年后，國(guó)家多項(xiàng)政策更是陸續(xù)被推出。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)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(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》和《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》，提出要加速推進(jìn)“光儲(chǔ)充換”相結(jié)合的新型充換電場(chǎng)站試點(diǎn)示范，這些政策對(duì)我國(guó)推動(dòng)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)化、規(guī)?；彤a(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(mén)又發(fā)部了《關(guān)于組織開(kāi)展公共領(lǐng)域車(chē)輛全面電動(dòng)化先行區(qū)試點(diǎn)工作的通知》，在通知里也有提到要加快“光儲(chǔ)充放”一體化試點(diǎn)應(yīng)用，探索新能源汽車(chē)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的實(shí)施路徑。

最近幾年來(lái)，一系列“光儲(chǔ)充一體化充電站”鼓勵(lì)政策的加速出臺(tái)，逐步推動(dòng)了該行業(yè)進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段。

3“光儲(chǔ)充一體化充電站”的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

3.1大副提高能源轉(zhuǎn)換效率

首先，光儲(chǔ)充一體化電站可以大大增加新能源汽車(chē)充電站的配電容量，解決很多充電站配電容量不夠的問(wèn)題，其使用夜間電網(wǎng)低谷電價(jià)進(jìn)行充電儲(chǔ)能，在充電高峰期又可以通過(guò)儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)了削峰填谷，又可以省掉相當(dāng)一部分配電增容的費(fèi)用。其次，系統(tǒng)還增加了光伏發(fā)電，也彌補(bǔ)了光伏發(fā)電的不連續(xù)的問(wèn)題，可以在電網(wǎng)和光伏發(fā)電之間找到平衡點(diǎn)，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(chǔ)充一體化電站也有助于緩解電動(dòng)車(chē)行業(yè)發(fā)展過(guò)快帶來(lái)的電力供應(yīng)緊張的局面，提高供電的可靠性，提高整個(gè)電力市場(chǎng)的穩(wěn)定和運(yùn)行效率。

3.2資源整合

光儲(chǔ)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(bǔ)充，在實(shí)際建設(shè)的時(shí)候，其建設(shè)的方法有著其特有的方式。對(duì)于一些擁有空曠場(chǎng)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(chē)場(chǎng)、

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(lái)，節(jié)約了土地資源成本，還可以通過(guò)“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(chǎng)景，還可以進(jìn)一步美化社會(huì)環(huán)境。

光儲(chǔ)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(jì)上可以整合充電樁和閑置的戶外空間。

3.3降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本

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

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

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

3.4配套新能源汽車(chē)，解決充電難問(wèn)題

新能源汽車(chē)充電樁是新能源汽車(chē)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(gè)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。隨著新能源汽車(chē)的越來(lái)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(duì)充電站的供電容量要求也越來(lái)越高，現(xiàn)有充電體系很難滿足日益增長(zhǎng)的充電需求。

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

4汽車(chē)與電力的新橋梁

2020年9月中國(guó)明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”目標(biāo)。在這一背景下，汽車(chē)與電力的變革是必然的。而隨著汽車(chē)行業(yè)正在由傳統(tǒng)燃油汽車(chē)向新能源汽車(chē)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(shí)，以大數(shù)據(jù)為基本的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代也在逐步到來(lái)。

可惜，光、風(fēng)、水等新能源具有波動(dòng)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(gè)環(huán)節(jié)發(fā)電與用電的動(dòng)態(tài)平衡，成為了一大難題。而儲(chǔ)能設(shè)備具有能量存儲(chǔ)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(chē)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(chǔ)能設(shè)備的調(diào)節(jié)。

光儲(chǔ)充一體化電站，是將電網(wǎng)、新能源汽車(chē)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(lái)，可以從源頭改變能源結(jié)構(gòu)，治理污染，有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”的解決方案之一。

5光儲(chǔ)充一體化電站的新方向

未來(lái)，隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，其功能將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破載人和運(yùn)營(yíng)。隨著人工智能和自動(dòng)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(chē)必將在智能電力系統(tǒng)中充當(dāng)關(guān)鍵角色，在未來(lái)世界中變身成為一個(gè)個(gè)智能移動(dòng)存儲(chǔ)單元。

而隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，光儲(chǔ)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(chǔ)能行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入了規(guī)模化發(fā)展階段，儲(chǔ)能項(xiàng)目未來(lái)必將被廣泛應(yīng)用，成為新能源領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。在新能源汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)整體井噴發(fā)展的情況下，電動(dòng)汽車(chē)的保有量也在飛速增長(zhǎng)。在種種條件下，光儲(chǔ)充一體化電站發(fā)展的前景可以說(shuō)是不可限量。然而，在目前光儲(chǔ)充一體化充電站還不具備很好的經(jīng)濟(jì)性的情況下，更是需要更多的企業(yè)參與進(jìn)來(lái)，并且把用心專(zhuān)研突破關(guān)鍵技術(shù)壁壘，特別是在一體化電站如何實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)化的關(guān)鍵技術(shù)上。

6合理布局

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

光儲(chǔ)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(chǎng)地的地方，通過(guò)光伏發(fā)電和儲(chǔ)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(chǔ)充一體化電站已經(jīng)成為一個(gè)新的發(fā)展方向?？梢猿浞掷矛F(xiàn)有服務(wù)區(qū)大量閑置的空間布置光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)，為新能源汽車(chē)提供真正的清潔能源。

又比如可以在鄉(xiāng)村建設(shè)光儲(chǔ)充一體化電站，這不僅可以增加新能源汽車(chē)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(jìn)而節(jié)約能源，為提振綠色鄉(xiāng)村作出貢獻(xiàn)。

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(zhuān)門(mén)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(chǔ)能系統(tǒng)以及充電樁的接入，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)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(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，提升可再生能源應(yīng)用，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)；有效實(shí)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(yùn)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(jì)運(yùn)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(gè)能量管理系統(tǒng)物理上分為三個(gè)層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級(jí)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(chǎng)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(wú)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(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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