“光儲(chǔ)充”一體化微電網(wǎng)將迎來(lái)大發(fā)展

文/江曉蓓

如何落實(shí)碳中和的要求？在電力領(lǐng)域，發(fā)展“光儲(chǔ)充”一體化微電網(wǎng)肯定是重要的舉措之一，因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)是完全沒(méi)有碳排放的。

國(guó)家能源局綜合司2020 年4 月發(fā)布了《關(guān)于做好可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃編制工作有關(guān)事項(xiàng)的通知》。從這個(gè)通知中可以看出，可再生能源分布式是未來(lái)的發(fā)展方向，而在這樣的分布式系統(tǒng)中發(fā)展充電站乃至充放電站無(wú)疑是大勢(shì)所趨，甚至有可能成為標(biāo)配。

1 發(fā)展“光儲(chǔ)充”一體化微電網(wǎng)的意義

首先，“光儲(chǔ)充”一體化充電站使用的是清潔能源供電，通過(guò)光伏發(fā)電后儲(chǔ)存電能。其次，“光儲(chǔ)充”一體化充電站既能為電動(dòng)汽車供應(yīng)綠色電能，又能實(shí)現(xiàn)電力削峰填谷等輔助服務(wù)功能，可有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。最后，“光儲(chǔ)充”一體化解決方案，將能夠在有限的土地資源里建設(shè)發(fā)輸配售一體化系統(tǒng)，通過(guò)能量存儲(chǔ)和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負(fù)荷基本平衡。

不僅如此，很多“光儲(chǔ)充”一體化充電站的儲(chǔ)能系統(tǒng)還采用了一些電動(dòng)汽車上已經(jīng)被淘汰的電池，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池的梯次利用。從另一方面講，如果梯次利用能夠得到普及，這將極大地解決新能源汽車電池回收的問(wèn)題。

光儲(chǔ)充一體化微電網(wǎng)在可再生能源利用、儲(chǔ)能應(yīng)用和新能源汽車充電站建設(shè)上是一次大膽的創(chuàng)新嘗試。2019 年，各省市相繼實(shí)現(xiàn)“光儲(chǔ)充”項(xiàng)目零突破。其中，包括福建、陜西、湖北等，多省市“光儲(chǔ)充”項(xiàng)目也陸續(xù)成功投運(yùn)。

2 政策層面：從國(guó)家到地方均鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充”一體化項(xiàng)目

我國(guó)新能源汽車發(fā)展應(yīng)探索多重技術(shù)路線；并將繼續(xù)大力推進(jìn)充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理政策，支持新能源汽車、能源利用與風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的協(xié)同調(diào)度，鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充”多功能綜合一體站的建設(shè)?！肮鈨?chǔ)充”一體化不是近期才提出的，需要人們支持。

國(guó)務(wù)院辦公廳2020 年11月印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035 年）》明確指出，鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充放”（分布式光伏發(fā)電—儲(chǔ)能系統(tǒng)—充放電）多功能綜合一體站建設(shè)。

各地方政府也相繼出臺(tái)了一些政策，例如：① 2020年4 月13 日， 山 東 濟(jì) 南 發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)全市新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》，指出鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充”一體化充換電設(shè)施發(fā)展。②2020 年7 月，福建工信廳印發(fā)《“電動(dòng)福建”建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2020—2022 年）》指出，鼓勵(lì)風(fēng)力、光伏電站等配備儲(chǔ)能設(shè)備，提升電能質(zhì)量；推進(jìn)一批“風(fēng)光儲(chǔ)”一體化、“光儲(chǔ)充”一體化和儲(chǔ)能電站項(xiàng)目建設(shè)，大力推動(dòng)儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用。③2020 年11 月19 日，安徽合肥市人民政府印發(fā)《關(guān)于加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，其中指出鼓勵(lì)建設(shè)“光儲(chǔ)充放”（分布式光伏-儲(chǔ)能系統(tǒng)-充放電）多功能綜合一體站。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前至少已有六省市發(fā)布文件明確指出鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充”一體化充電設(shè)施發(fā)展。

3 項(xiàng)目層面：部分“光儲(chǔ)充”試點(diǎn)項(xiàng)目示例

3.1 天津市徐官屯服務(wù)區(qū)光儲(chǔ)充試點(diǎn)項(xiàng)目

京津塘高速公路徐官屯服務(wù)區(qū)位于天津市武清區(qū)，建于1987 年。隨著用電負(fù)荷的增長(zhǎng)，原有的供電設(shè)施逐漸無(wú)法滿足用電需求，在用電高峰期，變壓器常常出現(xiàn)重載，制約了服務(wù)區(qū)的整體發(fā)展。

為了解決這一問(wèn)題，同時(shí)為服務(wù)區(qū)和服務(wù)區(qū)充電站提供綠色電能，國(guó)家電網(wǎng)公司和招商局集團(tuán)合作，利用徐官屯服務(wù)區(qū)屋頂和空地鋪設(shè)光伏發(fā)電裝置，共計(jì)安裝光伏設(shè)備292 kW，安裝儲(chǔ)能設(shè)施228 kWh，與已建成的電動(dòng)汽車充電站形成“光儲(chǔ)充”一體化電站。該電站的光伏組件所發(fā)電能匯流后，經(jīng)逆變器、并網(wǎng)計(jì)量裝置，接入配電變壓器低壓側(cè)交流母線，可向服務(wù)區(qū)和充電站供電，剩余電力可經(jīng)配電變壓器上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”；同時(shí)，可利用電池建設(shè)一定比例的儲(chǔ)能設(shè)施。

3.2 福州建成首個(gè)“光儲(chǔ)充檢”一體化智能超級(jí)快充站

2020 年，福州建成首個(gè)“光儲(chǔ)充檢”一體化智能超級(jí)快充站，并投入使用。項(xiàng)目位于馬尾物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中心，快充站除了配備充電樁和供電變壓器，還有一個(gè)占地面積15 m2的儲(chǔ)能柜，這個(gè)儲(chǔ)能柜相當(dāng)于新能源汽車充電寶，用電谷時(shí)可存儲(chǔ)490 度電，用于8 輛車充電，從而降低充電站運(yùn)營(yíng)成本。接下來(lái)這里還要建設(shè)一排光伏板，利用太陽(yáng)能發(fā)電。

而且與別的充電站不同，這里的新型充電站在車輛充電過(guò)程中，無(wú)須拆卸，系統(tǒng)在云端檢測(cè)新能源汽車電池使用情況，相當(dāng)于給電池體檢，在充電完成后，車主會(huì)收到一份電池檢測(cè)報(bào)告。

3.3 武漢首家“光儲(chǔ)充”電動(dòng)車充電站投入運(yùn)營(yíng)

2019 年10 月10 日獲悉，位于武漢市沌口開(kāi)發(fā)區(qū)創(chuàng)業(yè)路的首家國(guó)家電網(wǎng)“光儲(chǔ)充”電動(dòng)汽車充電站投入運(yùn)營(yíng)。該“光儲(chǔ)充”一體化充電站可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，“以光養(yǎng)樁”，實(shí)現(xiàn)新能源、儲(chǔ)能、智能充電互相協(xié)調(diào)支撐的一種高科技綠色充電模式；可同時(shí)為8 輛電動(dòng)汽車提供充電服務(wù)。

據(jù)了解，該充電站在年內(nèi)還將增加智能停車、智能共享自助洗車、5G 惠享網(wǎng)絡(luò)等增值服務(wù)，為前來(lái)充電的電動(dòng)車主提供充電體驗(yàn)。

3.4 四川省首個(gè)“光儲(chǔ)充”示范項(xiàng)目正式并網(wǎng)發(fā)電

2018 年，四川省首個(gè)“光儲(chǔ)充”示范項(xiàng)目——瀘州國(guó)家高新區(qū)沙灣綜合充電站正式并網(wǎng)發(fā)電，這標(biāo)志著“光儲(chǔ)充”模式在瀘州市電動(dòng)汽車充電站中正式推廣運(yùn)用。全省首個(gè)“光儲(chǔ)充”示范項(xiàng)目位于瀘州國(guó)家高新區(qū)沙灣綜合充電站，集分布式光伏發(fā)電、儲(chǔ)電、智能充電于一體，利用樓頂650 m2平臺(tái)建設(shè)，總裝機(jī)容量44.8 kW。

3.5 江蘇連云港光儲(chǔ)充一體化綜合能源微電網(wǎng)項(xiàng)目

2018 年11 月，連云港首個(gè)光儲(chǔ)充一體化綜合能源微電網(wǎng)項(xiàng)目在市交通控股集團(tuán)園區(qū)正式啟動(dòng)，項(xiàng)目包含了風(fēng)、光、儲(chǔ)、充等模塊，各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)調(diào)度，交互運(yùn)行，是國(guó)內(nèi)公交站首例含有多種模塊、技術(shù)更為先進(jìn)的微電網(wǎng)項(xiàng)目。

項(xiàng)目綜合了新能源的風(fēng)（風(fēng)機(jī))、光（光伏)、儲(chǔ)（儲(chǔ)能)、充（充電樁)等形式，結(jié)合目前最先進(jìn)的微電網(wǎng)集成、調(diào)控、管理以及后期維護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)分布式用電的自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的需求。

項(xiàng)目含光伏（含部分車棚光伏及智能追光系統(tǒng))，退役鋰電池梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)，新能源電動(dòng)車直流充電樁500 kW，并包含CEMS 實(shí)時(shí)能量管理系統(tǒng)、后期遠(yuǎn)程光斑診斷系統(tǒng)和組件清洗決策系統(tǒng)。項(xiàng)目使用的是上海電氣分布式能源公司的退役電池儲(chǔ)能綜合系統(tǒng)，這也是該項(xiàng)目的亮點(diǎn)。該儲(chǔ)能系統(tǒng)在上海嘉定汽車城、深圳以及上海博陽(yáng)新能源公司等均已投入應(yīng)用。

從以上項(xiàng)目示例可以看出，理想的“光儲(chǔ)充”一體化微電網(wǎng)項(xiàng)目可以智能調(diào)節(jié)峰谷電價(jià)差，優(yōu)先使用光伏板提供的電能，當(dāng)光伏板電力不足時(shí)向儲(chǔ)能電池取電，而儲(chǔ)能電池存儲(chǔ)的電不但可以來(lái)自光伏發(fā)電，還可以取自大電網(wǎng)谷時(shí)電價(jià)。這樣的策略，一方面解決了變壓器容量問(wèn)題，可以建設(shè)足夠的充電樁，另一方面大大降低了日常用電成本，減輕了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。這樣的系統(tǒng)可以在離網(wǎng)與并網(wǎng)兩種形式上智能切換運(yùn)行。

總之，在新能源和新能源汽車大發(fā)展的時(shí)代，隨著系統(tǒng)成本的進(jìn)一步降低（即項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提升），“光儲(chǔ)充”一體化微電網(wǎng)項(xiàng)目發(fā)展前景十分可期。