中國儲能網(wǎng)訊：近年來，隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的持續(xù)推進，新能源汽車市場蓬勃發(fā)展，充電基礎設施建設快速推進。作為兼具新能源消納、負荷波動平抑和延緩輸電線路擴容功能的新型充電設施，光儲充一體化的停車充電站逐漸嶄露頭角，全國多地陸續(xù)投放運營光儲充一體化電站。由于能夠滿足可再生能源和新能源汽車發(fā)展需求，光儲充一體化電站有望在電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，促進多產業(yè)協(xié)同發(fā)展，未來或將成為充電行業(yè)重要的發(fā)展方向。
一、光儲充一體化提供綠色充電解決方案
光儲充一體化即光伏+儲能+充電模式，其核心是由光伏、儲能、充電樁等元素通過電力電子技術集成一體、互相協(xié)調支撐形成的新型“源網(wǎng)荷儲”電力系統(tǒng)。
其中，光伏系統(tǒng)，利用充電站、雨棚等屋頂或建筑物空地安裝光伏陣列，為電站和車主提供清潔電力。當光伏發(fā)電功率高于充電樁使用功率時，余電存儲于儲能電池。當電池達到儲能容量上限而光伏發(fā)電仍有冗余時，光伏系統(tǒng)限功率或停止運行。儲能系統(tǒng)利用夜間低谷電價進行儲能，在充電高峰時段和市電一起對充電站供電，滿足高峰期用電需求，實現(xiàn)峰谷套利。車輛充電時，將優(yōu)先使用儲能電池的電量，以實現(xiàn)能源的價值最大化。同時參與電網(wǎng)的頻率調節(jié)，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性。并可作為備用電源參與應急供電，確保電站的基本運行和安全。充電樁則是在新能源車進站時進行快速充電。
光儲充的結合，可以弱化充電高峰的影響，弱化車主充電習慣的影響，通過智能控制，實現(xiàn)即插即用，在降低能源使用成本的同時，有效減少充電站的負荷峰谷差，提高系統(tǒng)運行效率。
二、光儲充一體化利好政策頻出
為了推動新能源汽車及充電服務市場的發(fā)展，國家及地方支持政策頻出，各級主管部門明確支持或鼓勵光儲充一體化建設。政府出臺一系列的政策和規(guī)劃，不僅涉及光儲充一體化技術的研發(fā)和應用，還涉及到整個產業(yè)鏈的完善和發(fā)展。
在國家層面，2020年10月，國務院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》明確，鼓勵“光儲充放”（分布式光伏發(fā)電—儲能系統(tǒng)—充放電）多功能綜合一體站建設。支持有條件的地區(qū)開展燃料電池汽車商業(yè)化示范運行。2023年6月，國務院辦公廳印發(fā)《關于進一步構建高質量充電基礎設施體系的指導意見》，提出加快推進快速充換電、大功率充電、智能有序充電、無線充電、光儲充協(xié)同控制等技術研究，持續(xù)優(yōu)化電動汽車電池技術性能。多個部門也相繼出臺光儲充一體化電站相關政策。
表1 光儲充一體化政策文件（部委層面）
在地方層面，據(jù)不完全統(tǒng)計，24個省市（自治區(qū)）發(fā)布了光儲充支持政策。部分地區(qū)還提供土地和稅收優(yōu)惠，為光儲充一體化項目提供便利條件。
表2 光儲充一體化政策文件（地方層面）
三、光儲充一體化主要應用場景持續(xù)落地
政策賦能之下，光儲充一體化建設提質加速，光儲充一體化電站被越來越多地應用到實踐中，城市充電站、高速公路服務區(qū)、工業(yè)園區(qū)等主要應用場景持續(xù)落地。此外，光儲充一體化項目還有港口、民航、工業(yè)器械等其他多個應用場景。
01.城市充電站
城市充電站，主要是指建設在公共停車場、商業(yè)樓宇和住宅小區(qū)的充電站。其中，在城市的停車場，主要是公共停車場或大型商業(yè)綜合體停車場，可以安裝光伏車棚，集光伏發(fā)電、儲能和電動汽車充電于一體，不僅有遮陽避雨的功能，還能為?？康碾妱悠囂峁┚G色能源充電服務。對于住宅區(qū)和商業(yè)建筑，光儲充一體化充電站可以為業(yè)主的電動汽車提供充電服務，滿足業(yè)主的出行需求，減少對電網(wǎng)的依賴，有助于推動住宅社區(qū)和商業(yè)樓宇的可持續(xù)發(fā)展。在這些地方建設的光儲充一體化充電站，滿足城市私家車和營運、貨運等車輛的充電需求，相當于一個城市里面的加油站，最大的特點就是便捷。
目前，國內一些大型公共場所都開始引入這種綜合性的充電設施，一些城市也在積極推動住宅區(qū)的光儲充一體化建設，多個光儲充一體化項目正式開工或投入運營。如江蘇省常州市最大、金壇區(qū)首個“光儲充”一體化充電站占地約5000平方米，共有89個停車位（包含64個充電車位），全年可利用太陽能發(fā)電近40萬千瓦時，產生直接經濟效益20萬元，減少二氧化碳排放329.6噸，節(jié)約標準煤超120噸。為了加快打造“新能源之都示范區(qū)”，今年1—6月，金壇區(qū)共完成投用“光儲充”站充電車位64個。今年5月，武漢首座“光儲充檢”一體化智能超充綜合示范站在東湖高新區(qū)佛祖嶺社區(qū)公園正式投入運營。6月，重慶市兩江新區(qū)首座“光儲充放檢”一體化超充示范站——充美超級充電站（明月湖站）正式投入運營，將普通的地面停車場成功升級為集成光伏、儲能、超級充電、V2G和電池檢測五大功能于一體的能源交互“樞紐”，為周邊市民游客提供智慧便捷、功能齊全的“超充+”服務。9月，國內首座“光儲充服”一體化卡子門公交充能驛站在南京投入使用，智能充電區(qū)設置了8個充電樁，可以同時為11輛新能源汽車充電，方便有充電需求的車主和途經此處的市民、游客享受便捷出行服務。
02.高速公路服務區(qū)
高速公路服務區(qū)是長途旅行者和貨車司機的重要休息站和加油站，每日會有大量車輛停留休整。高速公路服務區(qū)停車場空間開闊，頂部的空間非常適合安裝太陽能光伏車棚，光伏車棚的設計和布置可起到遮陽避雨的作用，降低停車場內溫度，提高停車場的舒適度和安全性。隨著新能源汽車長途出行需求不斷增長，高速公路服務區(qū)成為重要的充電場所，通過充電樁和光伏車棚結合的方式，完善高速公路服務區(qū)及公路沿線的充電基礎設施，提供更加便利和舒適的停車和休息設施，具有很高的實用性和經濟性。高速服務區(qū)主要是滿足長途旅行的需求，通常需要大功率充電樁完成快速充電。
光儲充一體化需求日益明確，吸引了具備地方國資背景的交投集團/高速集團的目光。他們擁有充換電場站運營資質，是潛在的優(yōu)質項目業(yè)主單位。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國已有20余家地方交通/高速集團進入這一市場。今年以來，海南省交通投資控股有限公司、江西省交通投資集團有限責任公司等相繼與寧德時代新能源科技股份有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，旨在共建高速服務區(qū)充換電網(wǎng)絡，合力打造中短途“綠色走廊”，共同構建綠色交通能源補給新生態(tài)。廣東交通集團已在高速公路服務區(qū)陸續(xù)投運60余個充電站（含擴建）。2024年3月，由湖北交投集團子公司楚天公司與蔚來合作共建的首座高速“光儲充放”一體換電站在G50滬渝高速枝江西服務區(qū)正式投入運營；2024年5月，湖北省內首個“光儲充”交旅融合服務區(qū)在孝感西服務區(qū)建設落成。河南交投集團則表示，今年將以連霍、京港澳、鄭州繞城、大廣高速等骨干路網(wǎng)為重點，建設光伏、儲能、充換電等源網(wǎng)荷儲充項目，計劃完成投資10億元以上，新增光伏裝機容量200兆瓦以上、儲能30兆瓦以上、充電車位3000個以上。
03.工業(yè)園區(qū)
園區(qū)級別用戶通常具有占地面積廣、用電量大、通勤方式多樣等特點。隨著地區(qū)新能源發(fā)電政策推進及電動汽車規(guī)模擴大，園區(qū)級用戶對清潔能源利用及充電樁系統(tǒng)的需求量增大。此外，工業(yè)園區(qū)對供電可靠性以及電能質量的需求也日益增長。切合園區(qū)級用戶特點，利用存量資產，依托園區(qū)可用空地建設，采用“綠色充電”的運行理念，建設光伏+儲能+充電樁的能源一體化解決方案，一方面能實現(xiàn)光伏發(fā)電自發(fā)自用、余電存儲，滿足電動汽車充電需求，另一方面能利用峰谷電價，提高能源轉換效率，減少用能成本。通過新能源、儲能、充電的互相協(xié)調支撐，在提升用戶用能品質的同時，達到節(jié)能減排的效果。
當前，各類工業(yè)企業(yè)、園區(qū)已成為地方經濟發(fā)展的主平臺，是能源消耗活動的聚集地，也是光儲充場景融合主戰(zhàn)場。近年來，國內園區(qū)低碳化進程在加速推進，光儲充一體化已經進入更多園區(qū)。據(jù)了解，華為數(shù)字能源聯(lián)合合作伙伴加速推進工商業(yè)園區(qū)“光儲充”，聚焦東莞，并已在長安硅翔綠色低碳園區(qū)、樟木頭安眾綠色低碳園區(qū)、樟木頭海悟綠色低碳園區(qū)、石碣五株綠色低碳園區(qū)、寮步鴻蒙智行綠色低碳園區(qū)五大樣板點成功應用。在今年7月東莞綠色低碳發(fā)展“光儲充”一體化建設峰會上，華為數(shù)字能源、深圳恒通源環(huán)保節(jié)能、廣東穩(wěn)拓新能源、杭州品聯(lián)科技、深圳市伊西思電子、神州數(shù)碼（深圳）、中廣投能源、廣東坤通科技、廣東易隆新能源、廣東東江新能源共同發(fā)起“東莞千企萬園綠色低碳計劃”。該計劃將推動光儲充融合的低碳園區(qū)解決方案快速普及，讓千企萬園降低用能成本、保障用電安全，讓千行百業(yè)實現(xiàn)低碳化轉型，讓新能源車用新能源電。
四、光儲充一體化是充電站未來發(fā)展重要方向
（一）能夠滿足可再生能源和新能源汽車發(fā)展需求，應用空間廣闊
近年來，以光伏、儲能為代表的新能源產業(yè)呈現(xiàn)跨越式發(fā)展的強勁態(tài)勢?！吨袊哪茉崔D型》白皮書顯示，截至2023年底，中國光伏發(fā)電累計裝機容量達6.09億千瓦。其中，分布式光伏發(fā)電累計裝機容量超過2.5億千瓦，占光伏發(fā)電總裝機容量40%以上。截至2023年底，具備靈活調節(jié)能力的火電裝機容量近7億千瓦，抽水蓄能裝機容量5094萬千瓦，新型儲能規(guī)模3139萬千瓦/6687萬千瓦時、平均儲能時長2.1小時。與此同時，我國新能源汽車產業(yè)增勢較好，公安部數(shù)據(jù)顯示，截至2024年6月底，我國新能源汽車保有量達2472萬輛。另據(jù)國家發(fā)展改革委數(shù)據(jù)，2024年8月，新能源汽車產量同比增長30.5%，新能源汽車滲透率達到53.9%，連續(xù)兩個月突破50%。從市場需求的角度來看，隨著可再生能源的普及和新能源汽車市場的快速增長，對光儲充一體化技術的需求將持續(xù)增加。有業(yè)內人士預測，在未來，光儲充市場將超萬億元規(guī)模。
（二）能夠在電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，推廣價值較高
充電樁的數(shù)量和充電功率會影響到配電網(wǎng)的負荷峰谷差，未來充電樁特別是大功率充電樁數(shù)量的增加對電網(wǎng)的影響將更加顯著。一方面，充電站用電峰谷波動與居民日常用電峰谷波動高度重合，容易加劇電網(wǎng)端配電網(wǎng)的負荷。另一方面，快充的逐漸普及也在一定程度上加重了電網(wǎng)的負擔。面對不斷走高的充電需求對電網(wǎng)的挑戰(zhàn)，在光伏、儲能等設施逐漸完善的發(fā)展趨勢之下，光伏+儲能系統(tǒng)的應用可緩解充電時大電流對電網(wǎng)造成的沖擊，充電同時還能實現(xiàn)電力削峰填谷等輔助服務功能，解決新能源發(fā)電間歇性和不穩(wěn)定等問題，有效提升電網(wǎng)運行效率。對配置有10個120千瓦直流充電樁的光儲充電站進行測算分析，綜合考慮各方面的經濟利益后，可有效實現(xiàn)削峰填谷并兼顧電池壽命損耗。因此，光儲充一體化能夠為減輕電網(wǎng)壓力提供有效的解決方案，將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。此外，光儲充一體化可以實現(xiàn)高效運維，提升用戶體驗度。
（三）能夠促進多產業(yè)協(xié)同發(fā)展，科技創(chuàng)新潛力巨大
光儲充一體化產業(yè)涉及光伏發(fā)電設備制造、儲能系統(tǒng)制造、充電設備制造等多個領域。從科技創(chuàng)新的角度來看，隨著科技的不斷進步，如光伏發(fā)電效率提高、儲能系統(tǒng)穩(wěn)定性和壽命延長，超充和V2G等技術逐漸成熟，光儲充一體化技術將不斷取得突破，進而推動光儲充一體化行業(yè)快速發(fā)展。同時，光儲充一體化產業(yè)的發(fā)展需要光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、充電網(wǎng)絡等環(huán)節(jié)的協(xié)同配合，需要通過數(shù)據(jù)分析和遠程監(jiān)控等數(shù)智化技術，實現(xiàn)三者的和諧共存與融合發(fā)展。AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展正在推動充電站建設進入智能融合時代，實現(xiàn)光儲充一體化協(xié)同。如，通過物聯(lián)網(wǎng)技術連接光伏、儲能、電網(wǎng)和其他關鍵設備，實時監(jiān)測并采集光伏發(fā)電量、電池充放電狀態(tài)、負荷需求等能源相關數(shù)據(jù)；利用大數(shù)據(jù)分析和AI技術，預測光伏發(fā)電量、峰谷負荷、能源消耗模式等情況，為系統(tǒng)運行和調度提供決策支持；基于數(shù)據(jù)分析和預測結果，智能調度光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的運行模式，以實現(xiàn)最優(yōu)的能源調配和利用效率。此外，產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展反過來又將促進技術創(chuàng)新和成本降低，進而推動行業(yè)的健康發(fā)展。
