什么是“光儲充”一體化
“光儲充”一直是新能源界的熱門組合，光伏、儲能和充電站結合建設，打造一套智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，利用電池儲能系統(tǒng)吸收低谷電，并在高峰時期支撐快充負荷，同時以光伏發(fā)電系統(tǒng)進行補充，有效減少充電站高峰期的電網(wǎng)負荷，提高系統(tǒng)運行效率的同時，為電網(wǎng)提供輔助服務功能。
而EMS是光儲充電站的“調度中心，對系統(tǒng)內各個單元能量按最優(yōu)的原則進行分配?？梢詫崿F(xiàn)設備監(jiān)控、能量統(tǒng)計分析、能量管理、儲能調度、事件告警報表管理等功能。
“我們現(xiàn)在使用手機時最擔心什么？”
“最擔心沒電。所以我們擔心的還是能源。如果能建成能源互聯(lián)網(wǎng)，很多問題都可以解決?！比珖f(xié)常委、中國科學院院士歐陽明高回答。
當分布式可再生能源成為發(fā)電主體能源，將極大地促進電網(wǎng)調節(jié)能力的提升和革命性變化。那么光儲充在這里面又有著什么優(yōu)勢？
光儲充一體化電站可以解決新能源汽車充電站配電容量不足的問題，它利用夜間低谷電價進行儲能，在充電高峰期通過儲能和市電一起為充電站供電，滿足高峰期用電需求，既實現(xiàn)了削峰填谷，又節(jié)省了配電增容費用，增加新能源的消納，彌補了太陽能發(fā)電不連續(xù)性的不足，是一種可持續(xù)發(fā)展的能源利用方式。
光儲充一體化解決方案，將能夠解決在有限的土地資源里配電網(wǎng)的問題,通過能量存儲和優(yōu)化配置實現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負荷基本平衡,可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活互動且相對獨立運行,盡可能的使用新能源,緩解了充電樁用電對電網(wǎng)的沖擊;在能耗方面,直接使用儲能電池給動力電池充電,提高了能源轉換效率。
在社會效益方面，光儲充聯(lián)合項目有助于建設、健全完善的柔性“迎峰度夏”響應體系，緩解電力供應緊張的局面，提升供電可靠性，同時提高需求方參與的主動性，提升整個電力市場的穩(wěn)定水平和運行效率。
光儲站為站用負荷供電且同時為儲電池儲能，在考慮蓄電池作為儲能系統(tǒng)情景下，以考慮儲能電池全壽命周期成本的光伏電動汽車充電站年最大利潤為目標，采用多種群遺傳算法對建立的相應模型求解。再分別確立技術經(jīng)濟效益和財務效益指標模型，對其進行求解分析，并針對基于電池儲能系統(tǒng)的光伏充電站進行經(jīng)濟性評估，比較分析配置儲能前后的優(yōu)異性。仿真及計算結果表明，與未配置電池儲能系統(tǒng)相比，配置儲能后的光伏電站能夠獲得較好的經(jīng)濟效益。
光儲充中的儲能意義就在于此，充電設施企業(yè)可以在電價較低的谷期利用儲能裝置存儲電能，在用電高峰期使用存儲好的電能，避免直接大規(guī)模使用高價的電網(wǎng)電能，如此可以降低企業(yè)的運營成本，實現(xiàn)峰谷電價套利。
小編整理發(fā)現(xiàn)，我國實行峰谷電價的省份主要有青海、云南、重慶、江蘇、廣西、山東、四川、杭州、福建、海南、內蒙古、陜西等地。而這些省份大部分都建有光儲充電站，可想而知，“光儲充”在實行峰谷電價的省份有著多大的利益誘惑。
“光儲充”的發(fā)展痛點
中國電動汽車充電基礎設施促進聯(lián)盟秘書處綜合部主任、高級工程師張帆表示，類似于機場等交通樞紐建設充電設施，設備投資通常是“重頭戲”。而按照目前的行業(yè)水平，400套左右的充電樁設備投資通常不超過2000萬元。如果是建設方出資，壓力還是非常大的。
充電基礎設施的建設使用在我國很多城市或者行業(yè)都有補貼，比如公交系統(tǒng)多數(shù)是有補貼的。例如，今年一月底，江蘇省工信廳、省發(fā)改委等5部門聯(lián)合發(fā)布了《江蘇省新能源汽車充電設施建設運營管理辦法》，省財政廳指出將為各地新能源汽車推廣應用、充電設施建設運營等給予適當補助；鼓勵各地支持“光儲充”一體化充電設施發(fā)展，還強調通過驗收月平均運行在線率不低于90%、一年充電量不低于300萬度的充電設施項目可申請運營補助。
所以充電樁很多類似的看起來是幾千萬元標的的大項目，但其實很難做。對于項目的具體收益率、在行業(yè)內所處的盈利水平等問題，目前處于尚難準確計算盈利階段。
未來，充電樁設備會大規(guī)模增加，但在配網(wǎng)峰值時，大規(guī)模充電樁接入所產(chǎn)生的沖擊性負荷，會對電網(wǎng)穩(wěn)定性造成非常大的影響。
而儲能成本過高，是“光儲充”一體化發(fā)展面臨的落地難題。深圳某企業(yè)副總經(jīng)理表示，目前光伏+電動汽車電池充電項目已經(jīng)落地，但一直沒有把儲能加入其中，根本原因在于儲能成本過高。無論是新的鋰電池儲能，還是動力電池的階梯次利用，所增加的成本都讓企業(yè)難以承受。
儲能成本過高的情況下，相應的產(chǎn)業(yè)激勵政策很重要。目前在海外儲能應用的主流市場，雖然電價相對較高，但對儲能產(chǎn)業(yè)有補貼政策，助推了當?shù)貎δ苄袠I(yè)發(fā)展。待得中國有關儲能政策落實后，相信光儲充系統(tǒng)也將迎來更大的市場。
光儲充行業(yè)或將成主流
電動汽車的革命需要電網(wǎng)的深度參與，清潔能源的利用也需要電網(wǎng)的調節(jié)。電網(wǎng)與電動汽車技術、可再生能源光伏技術與互聯(lián)網(wǎng)信息技術結合起來，可以從源頭治理污染，改變能源結構，有助于經(jīng)濟社會轉型，同時也可以把相關產(chǎn)業(yè)做大做強。
有專家曾指出，未來10～15年，企業(yè)將迎來重大機遇。企業(yè)應該著眼于提供給客戶一整套服務，包括一輛車、屋頂光伏、家里墻上的電能儲能裝置、門口的充電樁等。這將是一個巨大的產(chǎn)業(yè)。隨著儲能行業(yè)發(fā)展?jié)u入佳境，業(yè)內對光儲充一體化項目的關注度不斷提升，其背后蘊藏的巨大的市場機遇，有望催生下一個投資風口，撬開儲能行業(yè)新的增長空間。
隨著儲能的發(fā)展，光儲充電站必將成為充換電基礎設施發(fā)展的主流方向。分布式儲能不但可以解決城市擴容問題，還可以為商業(yè)綜合體及智能樓宇提供備用電源，避免在用電高峰時段出現(xiàn)臨時停電現(xiàn)象。光儲充換電站對新能源汽車的發(fā)展影響深遠，意義重大，光伏自發(fā)自用，綠色經(jīng)濟，儲能緩解電網(wǎng)擴容投資，光儲充電站必將成為充電基礎設施發(fā)展的主流方向。
光儲充一體化案例
下面我們來總結一下國內“光儲充”近兩年的發(fā)展。
項目建設：
2018年3月，南京市六合服務區(qū)電動汽車快充站投運，這是江蘇省內首個電動汽車退役電池梯次利用“光儲充”一體化電站。該項目建設的分布式光伏、儲能混合發(fā)電系統(tǒng)正常時與配電網(wǎng)聯(lián)合運行，一起為充電站供電。充電站雨棚頂部平面布置了容量約12千瓦時的光伏發(fā)電板，采用光伏發(fā)電。在站體外圍配置了容量為100千瓦時的梯次利用“電池屋”。
2018年4月，山西晉中市太谷縣水秀工業(yè)園區(qū)晉路太谷園區(qū)的“光儲充”一體式電動汽車充電站正式投入使用，該站結合了光伏發(fā)電、儲能、智能充電樁等多項先進技術，既為電動汽車供給綠色電能，又實現(xiàn)電力削峰填谷等輔助服務功能，極大提升充電站的社會經(jīng)濟效益。此次光伏車棚使用易事特提供的全套光伏產(chǎn)品，車棚下安裝12臺易事特智能充電樁。
2018年4月浙江嘉興電力園區(qū)嘉興供電公司在新能源開發(fā)利用上的一次創(chuàng)新嘗試——浙江省首個光儲充一體化微網(wǎng)。該項目集光伏發(fā)電、分布式儲能裝置和充電樁于一體，發(fā)電量基本滿足園區(qū)用能需求，實現(xiàn)微網(wǎng)內能源生產(chǎn)與用能負荷基本平衡，并可為多能互補綜合利用等研究提供借鑒及數(shù)據(jù)支撐。
2018年6月四川省首個“光儲充”示范項目——瀘州國家高新區(qū)沙灣綜合充電站正式并網(wǎng)發(fā)電，這標志著“光儲充”模式在我市電動汽車充電站中正式推廣運用?！肮鈨Τ洹蹦Ｊ绞菫o州能源投資有限公司在電動汽車充電站建設過程中的創(chuàng)新嘗試。
2018年11月，連云港首個光儲充一體化綜合能源微電網(wǎng)項目，在連云港市交通控股集團園區(qū)正式啟動。本項目綜合了新能源的風（風機）、光（光伏）、儲（儲能）、充（充電樁）等形式，結合目前最先進的微電網(wǎng)集成、調控、管理以及后期維護技術，實現(xiàn)企業(yè)分布式用電的自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的需求。
2018年6月四川省瀘州市“光儲充”示范項目，集分布式光伏發(fā)電、儲電、智能充電于一體，利用樓頂650m2平臺建設，總裝機容量44.8千瓦。系統(tǒng)采用薄膜太陽能發(fā)電技術，儲電采用高能量密度的磷酸鐵鋰儲能電池，配備能量智慧管理系統(tǒng)，將光伏發(fā)電自動切換應用于電動汽車充電、日常照明、削峰填谷和應急電源等，實現(xiàn)發(fā)、儲、充清潔能源的循環(huán)利用。
2018年6月，我國利用舊電池建立的首座“光儲充”一體化電動汽車充電站在湖北武漢投運。該儲能系統(tǒng)命名為“示范性微網(wǎng)光儲充電站”，外墻也使用了黃底加藍色LOGO的設計方案。占地總面積335平方米。配備的充電樁可滿足3輛電動汽車的充電需求，是新能源領域綠色清潔能源創(chuàng)新應用的示范典型。
2018年8月，云南省首座“光儲充”一體化直流快充示范站，在云南滇中智能制造產(chǎn)業(yè)園正式投入使用。該示范站集成了車棚光伏發(fā)電、大容量儲能、大功率智能直流充電樁等多項先進技術,構建起直流微網(wǎng)。車棚內安裝有15臺直流快速充電樁，每臺電樁有兩把充電“槍”。角落上有一個1MW/h儲能、充電和放電一體化集裝箱，箱內整合了儲能電池組、光伏控制系統(tǒng)和充電樁控制系統(tǒng)。
2018年8月，陜西省涇陽市通過整合光伏、風電、充電樁、儲能、儲熱、電采暖等多方資源，通過構建電能質量監(jiān)測體系，成功打造“風光儲充用”一體的微網(wǎng)多能互補示范項目。以清潔能源的高效利用，改善生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化能源結構，推動充電樁社會化布局，加快電能替代步伐。
2018年10月，同里綜合能源服務中心建成投運，其中世界首條“三合一”光儲充電子公路也在此亮相。這條不停電的光儲充智慧公路，神奇之處在于“邊跑邊充電”，不會因為續(xù)航能力弱而影響出行。這也是世界上首次實現(xiàn)將光伏公路、無線充電和無人駕駛三項技術融合的應用。
2018年10月，上海崇明三星田園“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項目離網(wǎng)系統(tǒng)啟動投運亮燈儀式，這是上海電氣電站集團在崇明區(qū)量身打造的集“風光儲充”于一體的智慧能源項目。白天CIGS薄膜光伏發(fā)電后存儲在梯次利用動力電池中，晚上亮燈時，儲能系統(tǒng)中的電釋放出來，草帽論壇、海棠左岸等富有當?shù)靥厣慕ㄖ来吸c亮。
2018年11月，南昌大學光伏研究院承擔設計建設的先進多能互補微電網(wǎng)系統(tǒng)正式投入使用。該項目大膽創(chuàng)新的將氫能融進光伏與鋰離子電池儲電系統(tǒng)，在光伏和鋰離子電池能量不足時、則采用氫燃料電池為系統(tǒng)供電。這套系統(tǒng)是由光伏車棚、氫燃料電池、鋰離子電池組成的完全不依賴于電網(wǎng)為電動車輛充電的獨立清潔電力系統(tǒng)，為南昌大學“新材料技術”世界一流學科建設項目之一。
2018年12月，由江蘇省連云港市交通控股集團在全市率先推動的首個光儲充一體化綜合能源微電網(wǎng)項目建設順利啟動。該項目將通過風、光等集成化發(fā)電系統(tǒng)，將風能、熱能、太陽能等不同形態(tài)的自然能量轉換成所需電能，再通過電能的儲備、調控及管理系統(tǒng)，實現(xiàn)向新能源汽車充電樁等用電節(jié)點獨立穩(wěn)定供電。
江蘇省江陰市光儲充新能源車棚光儲充項目：新能源車棚位于江蘇省江陰市供電公司生產(chǎn)區(qū)，車棚具備光伏、充電、儲能的功能，車棚建設規(guī)模為5.4千瓦光伏發(fā)電，5.6千瓦時儲能能量墻以及75個計量智能插座。供電公司還可以將光、儲、充的能量數(shù)據(jù)實時上傳到能源服務中心大數(shù)據(jù)庫，為今后開展綜合能源服務以及推廣光儲充項目積累運行經(jīng)驗。
2018年12月，全國最大的公交場站光儲充一體化項目在安徽省濉溪并網(wǎng)投運，整個系統(tǒng)由光伏發(fā)電、充電樁、儲能部分等組成，包括光伏發(fā)電裝機800kW，儲能裝機13MWh，直流充電樁70臺，儲能和充電樁全部接到場站電網(wǎng)380V低壓側。系統(tǒng)中采用了合肥漢星自主研發(fā)的1MWh和2MWh儲能集成系統(tǒng)及交直流充電樁。
2018年12月青島王臺首座具備“光儲充”功能的一體式電動公交車充電站正式投入使用，該站結合了光伏發(fā)電、智慧儲能、智能充電、能量調度等多項先進技術，既能為電動公交車供給綠色電能，又能實現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷等輔助服務功能，能夠極大提升充電站的社會經(jīng)濟效益，推動公共交通出行服務用電的綠色化。
2019年1月，江蘇省淮安市啟用了首座電動汽車充電站——板閘充電站，電的來源不是公共電網(wǎng)，而是不遠處辦公房屋頂上的太陽能光伏發(fā)電板所發(fā)。據(jù)悉，板閘充電站經(jīng)過國網(wǎng)淮安供電公司技術升級，成為蘇北首座“光儲充”一體化汽車充電站，投入使用一個月以來，運行良好。
2019年1月，山東省青島市首座具備“光儲充”功能的一體化電動公交車充電站在青島西海岸新區(qū)王臺公交樞紐站正式投入使用。該項目應用了光伏發(fā)電、智慧儲能、智能充電、能量調度等多項先進技術，項目在公交場站的車雨棚棚頂安裝光伏陣列，無需額外用地或增建其他設施，實現(xiàn)了土地資源的充分利用。
2019年3月福威斯自主創(chuàng)新并投資建設北京大紅門集美家居廣場直流光儲充一體化項目投入運營，包括25MWh的國軒高科磷酸鐵鋰電池儲能，一期1.4MWh的屋頂光伏，和94個車位的單槍150KW大功率直流快速充電樁，有效延緩了北京城市電力配網(wǎng)增容10MW，能夠滿足更多大功率充電樁的建設需求。
2019年3月起，國網(wǎng)大連供電公司開始對東港國際會議中心充電站進行升級改造，新配置24千峰瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)和150千瓦/525千瓦時儲能系統(tǒng)，打造光儲充一體化充電站。該充電站可通過光伏、儲能和充電系統(tǒng)融合為智能微電網(wǎng)電站，實現(xiàn)站內能源的生產(chǎn)與用電負荷的調控，改善供電質量。在網(wǎng)內負荷用電高峰期還可提供最多持續(xù)3.5小時的150千伏安用電容量調節(jié)能力。
2019年5月16日，百能匯通與澳大利亞液流電池龍頭企業(yè)Redflow簽署合作協(xié)議，Redflow公司將參與百能匯通總包的海東市公交集團光儲充智能微電網(wǎng)項目，該項目位于青海中關村高新技術產(chǎn)業(yè)基地，旨在最大利用可再生能源及低谷電價為海東公交集團運營的電動大巴車提供清潔、廉價的電力供應。
2019年6月國內首座自洽微網(wǎng)型大功率電動汽車充電站在山東濟南濟西新能源汽車商城建成投入運行，同時具備“風光儲充放”五大功能。國網(wǎng)山東電力投資建設的這座電動汽車充電站，由4臺充電樁、1臺3千瓦垂直風電機組、1座15千瓦太陽能光伏電站、393千瓦時大容量儲能電站及輔助設施構成，采用預制式集中安裝，實現(xiàn)了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術集中應用。
2019年7月南方電網(wǎng)綜合能源示范點深圳柚柑灣光儲充一體化微電網(wǎng)投運，可為6公里單輻射分支線路、8個臺區(qū)可靠供電。根據(jù)負荷特點，項目還配套建設了光伏雨棚和充電樁，具備事故備用、削峰填谷、光伏發(fā)電、汽車充電等功能，豐富了儲能技術在電網(wǎng)中的應用場景。
2019年7月，位于京津塘高速天津段的徐官屯服務區(qū)利用服務區(qū)空間資源和已有配電設施，建設成了“光儲充”一體化充電站。國網(wǎng)天津電力將電動汽車充電網(wǎng)絡建設融入京津冀協(xié)同發(fā)展，優(yōu)化天津市高速公路服務區(qū)配套服務功能，建設運行高速充電站43座，充電樁191臺，其中直流充電樁148臺，交流充電樁43臺，滿足京津冀互聯(lián)互通需求。
2019年8月，昆侖能源上海分公司昆侖新奧“電光氣儲充”一體化充電站正式投運并對外營業(yè)，標志著昆侖新奧在交通能源業(yè)務方面的強轉型取得階段性成果。該充電站也是國內第一座基于泛能微網(wǎng)的電-光-氣-儲-充一體化充電站。將市電、光伏、微燃機發(fā)電、儲能和充電形成一個微網(wǎng)，根據(jù)需求與公共電網(wǎng)智能互動，可實現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)兩種不同運行模式，儲能系統(tǒng)的使用還緩解了充電樁大電流充電時對區(qū)域電網(wǎng)的沖擊。
2019年9月位于廣東東莞松山湖智能電網(wǎng)示范區(qū)內的太魯閣公園光儲充示范樣板工程正式投運，該項目是全網(wǎng)首個在光儲充微網(wǎng)系統(tǒng)基礎上融入了智慧臺區(qū)數(shù)字化元素的項目，也是東莞首個接入“東莞供電局能源互聯(lián)共享平臺”的智慧臺區(qū)可視化系統(tǒng)試點。作為全網(wǎng)首個在光儲充微網(wǎng)系統(tǒng)基礎上融入了智慧臺區(qū)數(shù)字化元素的項目，部署了光儲充一體式能源微電網(wǎng)管理系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)光伏、儲能、充電高效協(xié)同、能量互補，提升清潔能源和配電設備利用率水平。
2019年9月由南方電網(wǎng)廣西柳州市供電局總投資3000萬元在柳州市柳北區(qū)、柳南區(qū)建設2個綜合能源服務站。該服務站集直流快充、光伏及儲能技術運用于一體，是廣西目前投資最大、車位最多、技術最先進、功能最完善的綜合能源服務站。綜合能源服務站建成120KW一機雙槍直流充電樁6臺，具備同時滿足對12輛新能源車60KW快速充電能力。
2019年10月山西大同國際能源革命科技創(chuàng)新園能源一號樓東側的光儲充一體化項目是大同市首臺落地完成的光儲充一體化電站項目，由山西城市動力新能源有限公司和華中科技大學共同研制建設，現(xiàn)已投入使用。大幅提升了光儲充一體化電站運行經(jīng)濟性，增強了傳統(tǒng)電網(wǎng)對新能源發(fā)電、分布式能源、電動汽車等能源利用方式的承載和適應能力，提高了電網(wǎng)安全水平、綜合效率和供電質量，帶來了良好的經(jīng)濟效益和發(fā)展前景。
2019年10月21日，國網(wǎng)電動汽車服務（陜西）有限公司的陜西省首座“光儲充一體化”大功率智能充電站、西安咸陽國際機場第一座對外運營的快速充電站——騰飛充電站在西安咸陽國際機場正式投運。騰飛充電站位于西安咸陽國際機場T3航站樓停車場，該站建設有一機雙槍直流快速充電樁18臺，可同時為36臺電動汽車提供快速充電服務。
2019年10月位于武漢市沌口開發(fā)區(qū)創(chuàng)業(yè)路的首家國家電網(wǎng)“光儲充”電動汽車充電站投入運營。據(jù)悉，“光儲充”一體化充電站將太陽能轉化成電能，“以光養(yǎng)樁”，實現(xiàn)新能源、儲能、智能充電互相協(xié)調支撐的一種高科技綠色充電模式。
2019年10月，國網(wǎng)泉州供電公司的福建首座光儲充一體化公交充電站投入使用。占地3370平方米，設有公交車停車位20個，可同時為10部公交車輛快速充電。它采用國家電網(wǎng)光儲充一體化充電系統(tǒng)，主要利用充電站遮陽板上的太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射直接轉換為電能并儲存使用，為全省首個光儲充一體電動汽車直流快充站。
2018年10月陜西灃西新城光儲充一體化新能源汽車服務中心建設工程招標顯示，項目包括新能源汽車充電樁及停車位90個，包含太陽能光伏屋面、儲能及電力設備用房等，總建筑面積為10021.82平方米，項目投資7600萬元(人民幣)。招標人為陜西西咸新區(qū)灃西新城能源發(fā)展有限公司，陜西建工第六建設集團有限公司獲得中標。
2019年10月內蒙古能源發(fā)電金山熱電有限公司智能光儲充一體化示范性工程建設項目中標候選人公示，泛亞維德新能源科技和中電建江西電力設計院、杭州科工電子聯(lián)合體為第一中標候選人，投標價格4900萬元。據(jù)了解該項目將包含400KW移動儲能的光儲充以及10MW儲能調頻。
2019年10月南網(wǎng)調峰調頻公司為了研究電池儲能與充放電樁、光伏聯(lián)合運行特性，探索光儲充電站在并/離網(wǎng)下應用模式，公司擬建設深圳寶清光儲充電站工程。日前該項目中標公示，西安特銳德99.8萬元中標充電樁標包，西安新艾電氣53萬元中標變流器標包，廣州八尾信息科技113.867萬元中標儲能管理平臺基礎硬件設備。
