光儲充一體化優(yōu)勢分析
對于新的商業(yè)區、小區來(lái)說(shuō)，當建設充電樁、充電站時(shí)，配電容量可以重新規劃，但對于電容不足的老舊小區，配電則十分困難。對此，能量緩沖則極為必要。在以往電動(dòng)汽車(chē)充電站的建設中，主要是以電網(wǎng)為主導。沒(méi)有電網(wǎng)資質(zhì)的民資或個(gè)體企業(yè)，在建設充電站的過(guò)程中往往可能會(huì )面臨土地資源不足或電網(wǎng)接入的問(wèn)題。在原有的配電網(wǎng)絡(luò )中，日常負荷可能將用到80％的能量，而剩余20％的能量不足以供充電站使用，尤其是有集中充電需求的新能源物流車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)租賃企業(yè)。
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(wèn)題，通過(guò)能量存儲和優(yōu)化配置實(shí)現本地能源生產(chǎn)與用能負荷基本平衡，可根據需要與公共電網(wǎng)靈活互動(dòng)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(dòng)力電池充電，提高了能源轉換效率。
家庭“光儲充”可行性分析
當前我國企業(yè)看好的光儲充一體化模式已應用于國外的企業(yè)與家庭儲能領(lǐng)域，并得到了良好的發(fā)展，而反觀(guān)我國家庭儲能領(lǐng)域，同樣的應用又是否符合我國市場(chǎng)發(fā)展的需要，能否完美推進(jìn)和實(shí)施？
回歸實(shí)際應用本身，所謂的家庭“光儲充”模式需要利用用戶(hù)自家屋頂上的空間，搭建光伏陣列，將吸收的太陽(yáng)能轉化為電能，并存儲起來(lái)。所存儲的電能，一部分可用于電動(dòng)汽車(chē)充電或家庭用電，剩余電能可并入國家電網(wǎng)，甚至出售給國家相關(guān)電力企業(yè)。
盡管這種應用模式目前已經(jīng)建立了電力回收的對應渠道，也得到了國家政策的鼓勵，但事實(shí)上，真正實(shí)施起來(lái)，效果并不樂(lè )觀(guān)，原因在于建站場(chǎng)地受限、成本較高、回本周期較長(cháng)等，使得國內家庭對此并不“感冒”。
一方面，建設光伏儲能電站會(huì )受到場(chǎng)地的限制。通常，若是家庭建光伏電站，需要安裝在居民房屋屋頂才可進(jìn)行儲能和充電，這對自建住房的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，不會(huì )涉及到物業(yè)協(xié)調問(wèn)題，但對于小區居民而言，其難度就會(huì )大大增加。由于建光伏電站建占用公共場(chǎng)地資源，因此需要企業(yè)和用戶(hù)與物業(yè)進(jìn)行協(xié)商，而這種協(xié)商基本上不會(huì )有結果，物業(yè)通常會(huì )以屋頂發(fā)電站會(huì )發(fā)出光污染、產(chǎn)生噪聲、危害小區安全等為理由，來(lái)拒絕用戶(hù)安裝光伏儲能發(fā)電系統的計劃，實(shí)則不愿承擔風(fēng)險。相比較美國、德國等國家，之所以較中國更普遍，主要在于歐美國家的居民多以自建住房為主，可根據需求自主選擇建儲能系統。
另一方面，用戶(hù)建設光伏儲能電站的成本較高，回本周期很長(cháng)。據了解，以安裝5千瓦光伏儲能電站為例，其建設成本約為5萬(wàn)元。根據測算，如果不考慮天氣因素和其他自然環(huán)境影響，按照國家現有的補貼政策和電力回收價(jià)格，每戶(hù)家庭每年可收益5000元左右，那么，回本周期約為十年。此外，即使用戶(hù)自行建設光伏儲能系統，若沒(méi)有良好的維護作為保障，那么安全問(wèn)題則也將成為用戶(hù)乃至整個(gè)小區居民的隱患。因此，僅從用戶(hù)的實(shí)際使用來(lái)看，似乎對使用安全的擔心和回本周期的把控不足遠遠大于儲能充電的便利性。
因此，從我國市場(chǎng)現狀來(lái)看，發(fā)展家庭儲能存在諸多阻礙，但隨著(zhù)全球能源危機的日益嚴峻，我國作為能源消耗大國，通過(guò)發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)來(lái)節約能源消耗刻不容緩。綜合現狀，筆者認為，在商場(chǎng)、院校、醫院等場(chǎng)所發(fā)展公共儲能電站則更為實(shí)際，最終通過(guò)以公共場(chǎng)所的發(fā)展轉變私人充電觀(guān)念，進(jìn)而循序漸進(jìn)地發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。
光儲充電站的未來(lái)發(fā)展探討
目前的充電站建設大多單獨在空地上建設，可在充電站頂棚建光伏，但這樣的建設并不能完全滿(mǎn)足充電站的需求。目前光儲充一體化更適用于商業(yè)園、工業(yè)園、商用住宅等范圍，在屋頂上建光伏，這樣規模的光伏建設產(chǎn)生的能量足夠滿(mǎn)足充電站的使用，同時(shí)可以利用峰谷電價(jià)，減少成本。
隨著(zhù)光伏業(yè)的發(fā)展，建設成本將會(huì )進(jìn)一步的降低；而儲能電池，可考慮電動(dòng)汽車(chē)退役下來(lái)的動(dòng)力電池梯次利用，節約成本的同時(shí)，更高效的利用能源，也使電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的回收有了新的解決方向；而隨著(zhù)充電樁規?；纳a(chǎn)，有助于進(jìn)一步降低建設成本。
光儲充一體化實(shí)際案例
國網(wǎng)高速服務(wù)區“光儲充”一體化示范項目
國網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)有限公司高速公路服務(wù)區“光儲充”一體化示范項目位于京津塘高速公路徐官屯服務(wù)區北側。
該項目光伏設計總容量為292．1千瓦，儲能電池組容量為500安時(shí)，總投資314．3萬(wàn)元。光伏設計首年發(fā)電量為38．5萬(wàn)千瓦時(shí)，儲能電池組每次充放電量為205千瓦時(shí)。因服務(wù)區已建成4×60千瓦快充站，因此項目無(wú)需考慮充電站建設投資。
徐官屯服務(wù)區“光儲充”試點(diǎn)示范項目充分利用服務(wù)區得建筑屋頂鋪設光伏組件，容量287．1千瓦；考慮到建筑物的分散性，采用在每棟樓設置直流匯流箱、在并網(wǎng)點(diǎn)集中逆變上網(wǎng)的方式。充電樁所在的快充站部分，考慮到停車(chē)位的雨棚面積較小，且承重能力弱，布置重量較輕的薄膜組件5．0千瓦。500安時(shí)容量的儲能電池組就近安裝在配電變壓器附近，并加裝時(shí)限開(kāi)關(guān)，通過(guò)監測控制系統時(shí)限充放電的自動(dòng)切換，在服務(wù)區用電低谷和光伏發(fā)電高峰時(shí)充電，服務(wù)區用電高峰時(shí)放電。并網(wǎng)點(diǎn)（交流母線(xiàn)）在400千伏安變電器的低壓側，裝設必要的并網(wǎng)計量裝置，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)具備電流速斷、欠壓保護、失壓保護等功能。
江蘇首個(gè)退役電池光儲充一體化充電站
江蘇高速路服務(wù)區光儲充一體化充電站投運，率先實(shí)現了電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池梯次利用。在江蘇南京市六合服務(wù)區（長(cháng)春方向），率先實(shí)現了電動(dòng)汽車(chē)電池梯次利用。不同于以往高速公路快充站的是，該站為車(chē)輛充電的電能一部分來(lái)源于光伏發(fā)電，而光伏儲能電池又來(lái)源于電動(dòng)汽車(chē)退役電池，這樣就構成了充電站電能自循環(huán)。
高速公路服務(wù)區擁有相對充裕的場(chǎng)地資源和沖擊較小、遠離主網(wǎng)的區位優(yōu)勢。此次，南京供電公司在長(cháng)深高速六合服務(wù)區的雙向分別建設4個(gè)小車(chē)充電車(chē)位（遠景規劃8個(gè)），一臺630千伏安箱式變壓器，4臺120千瓦分體式直流充電機，一機雙樁，每個(gè)充電樁對應一個(gè)車(chē)位；光伏系統布置在充電車(chē)位雨棚上方，采用箱式儲能設備，布置于室外。儲能配置容量為50千瓦時(shí)，光伏容量為10千瓦。在充電車(chē)位雨棚上建設容量約12千瓦的光伏發(fā)電單元，配置容量為50千瓦2小時(shí)的梯次利用電池單元。電站配置綜合能量管理系統，可以根據峰谷時(shí)段及充電情況控制儲能單元的能量流動(dòng)，實(shí)現削峰填谷、谷電利用、新能源消納等功能，提升系統運行的可靠性和經(jīng)濟性，具有很強的實(shí)用性和可復制性。
項目建設的分布式光伏、儲能混合發(fā)電系統正常時(shí)與配電網(wǎng)聯(lián)合運行一起為充電站供電，聯(lián)合運行模式可設定為多種方式：光伏發(fā)電為充電站供電，余電上網(wǎng)，缺額由電網(wǎng)補充；光伏發(fā)電為充電站供電，余電不上網(wǎng)，缺額由電網(wǎng)補充；結合峰谷電價(jià)，峰時(shí)電量上網(wǎng)、谷時(shí)從電網(wǎng)取電；新能源發(fā)電接受電網(wǎng)調度，控制上網(wǎng)功率。
江蘇省常州市鳳林路電動(dòng)汽車(chē)充電站
由于該充電站的光伏電站及儲能系統與充電站之間形成了良好的智能互動(dòng)，因此，該充電站是江蘇省首家“不停電”的智能充電站。
該充電站位于常州武進(jìn)高新區，占地約2708平方米，站內建有裝機容量50千瓦的分布式光伏電站、電池容量為200千瓦時(shí)的儲能系統以及8臺100千瓦的直流充電機和4只5千瓦的交流充電樁。
正常情況下，光伏電站白天發(fā)電時(shí)的“綠色電能”均上送至電網(wǎng)，而儲能系統晚上吸收低價(jià)“谷電”在白天用電高峰時(shí)釋放電能，具有明顯的經(jīng)濟效果。特殊情況下，白天若配電網(wǎng)停電，光伏電站所發(fā)的電可為電動(dòng)汽車(chē)充電提供電能；晚上若配電網(wǎng)停電，儲能系統也可為電動(dòng)汽車(chē)提供所需電能，可以說(shuō)該站是座“不停電”的智能充電站。
