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新能源储能设计 | 光储充一体化充电站是如何设计的?

时间:2024-04-03 13:55:35 作者:admin 点击:34

2022年我国充电基础设施数量达到520万台,同比增长近100%。充电基础设施是促进新能源汽车产业发展的重要保障,对促进我国交通领域清洁低碳转型具有重要意义。

随着电动车辆充电需求功率不断增大,对系统输电和发电能力造成很大压力。近年来,为应对规模化的电动汽车充电发展过程的难题与挑战,在提倡绿色环保、节能减排,大力发展新能源的时代各种解决方案开始崭露头角。其中便包括“光储充一体化”充电站。

什么是“光储充一体化充电站”

“光储充一体化”充电站即为“光伏+储能+充电”,集成光伏发电、大容量储能电池、智能充电桩等多项技术,其中光伏负责发电,充电桩负责充电,储能即是二者之间的桥梁。这个设计利用电池储能系统吸收低谷电,并在高峰时期支撑快充负荷,为电动汽车供给绿色电能,同时以光伏发电系统进行补充,实现电力削峰填谷等辅助服务功能,有效减少快充站的负荷峰谷差,可有效提高系统运行效率。

它是新能源、储能、智能充电互相协调支撑的一种高科技绿色充电模式,也是国家大力推广电动汽车、充电桩市场扩大、储能被列入能源发展重大工程等背景下产生的一个新的商业模式。

近年来,一系列“光储充一体化充电站”鼓励政策的加速出台,推动行业进入规模化发展阶段。

2020年11月,国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》明确指出,鼓励“光储充放”(分布式光伏发电—储能系统—充放电)多功能综合一体站建设。 该规划也是较早一批明确提出鼓励”光储充放“一体站建设的政策之一。

2022年,各地政策陆续推出。1月、3月、5月国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》《“十四五”新型储能发展实施方案》《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》,提出要推进开展“光储充换”相结合的新型充换电场站试点示范,对推动新型储能规模化、产业化、市场化发展作出重要部署。

2023年2月,工信部等八部门《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》,其中便提到:加快“光储充放”一体化试点应用,探索新能源汽车参与电力现货市场的实施路径。

光储充一体化电站可以解决新能源汽车充电站配电容量不足的问题,它利用夜间低谷电价进行储能,在充电高峰期通过储能和市电一起为充电站供电,满足高峰期用电需求,既实现了削峰填谷,又节省了配电增容费用,增加新能源的消纳,弥补了太阳能发电不连续性的不足,提高了能源转换效率,是一种可持续发展的能源利用方式。

在社会效益方面,光储充一体化电站有助于缓解电力供应紧张的局面,提升供电可靠性,同时提高需求方参与的主动性,提升整个电力市场的稳定水平和运行效率。

在建筑利用率方面,光储充一体化充电站也有着独特的作用。光储充一体化的解决方案,将能够解决在有限的土地资源里配电网的问题。不仅适用于新能源汽车充换电站的绿色电力补充,各类停车场、工业园区等也能最大限度利用建筑的空闲面积,还减少了用地面积,节约了土地资源成本,还可与“光伏+交通”模式结合,改造高速沿途的加油站和休息区,增加绿电比例。


作为储能行业的细分领域为新能源汽车提供相关服务的光储充等一体化发展是一种盈利模式。随着新能源汽车的持续推广,其功能将并不局限于载人和运营。

未来,规模可观的新能源汽车携带的电池资产,将在整个电力系统中充当重要角色,变身一个个微型的移动储能系统。

随着储能的发展,光储充一体化充电站有望成为充换电基础设施发展的重要方向。目前光伏储能行业正处于规模化发展的第2阶段,储能项目未来将广泛应用,成为新能源领域经济发展动力。有业内人士分析,通过行业对电动汽车保有量的预期,就能认识到光储充一体化电站的发展后劲。在目前光储充一体化充电站还不具备经济性的情况下,企业更应沉下心来把精力和时间用在研究关键技术,特别是在一体化电站的经济优化运行上。

新能源汽车充换电市场还有非常大的增长空间,期间会出现不同的细分领域。因此,可以根据不同的场景探索适合光储充充电站的模式,但并不是所有的地方都适用。

光储充一体化电站适用于大型集中式快充站、工商业园区、商用住宅等场所,通过光伏发电和储能优化能源配置,减少用电成本。

在高速公路服务区及高速公路沿线建设光储充一体化电站也成为新的发展方向。可以充分利用现有路侧空间布置光伏发电和储能系统,为未来绿色智慧交通发展提供清洁的能源保障。

而在乡村进行光伏电站充电桩建设,不仅会促进电动汽车的发展,还可以在一定程度上满足乡村的各种用电,进而节约相关能源,缓解能源危机。

降低企业运营成本,增加收益

近年来,随着“光伏+储能”成本的持续下降,不少光伏企业纷纷入局“储能领域”,以光储深融合的模式迎接碳中和碳达峰。

光储充一体化电站作为一种新能源微网系统,可以为充电设施企业提供持续的绿色电力。通过能量存储和优化配置,光储充一体化电站能实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,在电价较低的谷期利用储能装置存储电能,在用电高峰期使用存储好的电能,避免直接大规模使用高价的电网电能,可以降低企业运营成本。一方面缓解了充电高峰时大电流对区域电网的冲击,另一方面通过峰谷差价,给充电站带来了可观的收益。

作为新能源汽车的重要“补给站”,充电基础设施的建设情况在很大程度上影响整个新能源汽车产业的发展。随着新能源汽车保有量、车桩比的提升以及超级快充的普及,对充电设施的供电容量要求越来越高,对现有充电网体系也带来了很大挑战。

光储充一体化充电站“即发、即用、即储”的模式可以降低充电损耗,推广建设之后不仅可以解决电车用户充电难、充电久的问题,还进一步降低了在交通领域的碳排放,赋能新能源汽车更多的绿色价值。

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