光储充一体化充电站:新能源汽车充电新趋势
光储充一体化充电站:新能源汽车充电新趋势
随着新能源汽车的普及,充电设施不足的问题日益凸显。光储充一体化充电站作为一种创新的绿色充电模式,通过集成光伏发电、储能系统和智能充电设施,不仅解决了新能源汽车的充电难题,还实现了能源的高效利用。这种模式不仅能够减少对传统电网的依赖,还能提高充电效率,是未来充电基础设施建设的重要方向。
技术原理与优势
光储充一体化充电站的核心是由光伏、储能、充电桩等元素通过电力电子技术集成一体、互相协调支撑形成的新型“源网荷储”电力系统。其工作原理是利用光伏发电,余电由储能设备存储,共同承担供电充电任务。在用电高峰,光储充一体化电站可给电网供电;逢用电低谷,则给自身或电动汽车充电,起到削峰填谷的作用。
这种模式具有以下优势:
- 清洁能源利用:通过光伏发电实现绿色能源供应,减少碳排放。
- 储能调峰:利用储能系统在用电低谷时存储电能,在高峰时段释放,平衡电网负荷。
- 经济性:通过峰谷电价套利降低运营成本,同时提供稳定的充电服务。
- 智能管理:通过EMS智能控制系统,实现能源的优化调度和管理。
主要应用场景
城市充电站
城市充电站主要建设在公共停车场、商业楼宇和住宅小区,满足城市私家车和营运车辆的充电需求。例如,江苏省常州市最大、金坛区首个“光储充”一体化充电站占地约5000平方米,共有89个停车位(包含64个充电车位),全年可利用太阳能发电近40万千瓦时,产生直接经济效益20万元,减少二氧化碳排放329.6吨,节约标准煤超120吨。
高速公路服务区
高速公路服务区是长途旅行者和货车司机的重要休息站和加油站,每日会有大量车辆停留休整。高速公路服务区停车场空间开阔,顶部的空间非常适合安装太阳能光伏车棚,光伏车棚的设计和布置可起到遮阳避雨的作用,降低停车场内温度,提高停车场的舒适度和安全性。随着新能源汽车长途出行需求不断增长,高速公路服务区成为重要的充电场所,通过充电桩和光伏车棚结合的方式,完善高速公路服务区及公路沿线的充电基础设施,提供更加便利和舒适的停车和休息设施,具有很高的实用性和经济性。高速服务区主要是满足长途旅行的需求,通常需要大功率充电桩完成快速充电。
光储充一体化需求日益明确,吸引了具备地方国资背景的交投集团/高速集团的目光。他们拥有充换电场站运营资质,是潜在的优质项目业主单位。据不完全统计,目前全国已有20余家地方交通/高速集团进入这一市场。今年以来,海南省交通投资控股有限公司、江西省交通投资集团有限责任公司等相继与宁德时代新能源科技股份有限公司签署战略合作协议,旨在共建高速服务区充换电网络,合力打造中短途“绿色走廊”,共同构建绿色交通能源补给新生态。广东交通集团已在高速公路服务区陆续投运60余个充电站(含扩建)。2024年3月,由湖北交投集团子公司楚天公司与蔚来合作共建的首座高速“光储充放”一体换电站在G50沪渝高速枝江西服务区正式投入运营;2024年5月,湖北省内首个“光储充”交旅融合服务区在孝感西服务区建设落成。河南交投集团则表示,今年将以连霍、京港澳、郑州绕城、大广高速等骨干路网为重点,建设光伏、储能、充换电等源网荷储充项目,计划完成投资10亿元以上,新增光伏装机容量200兆瓦以上、储能30兆瓦以上、充电车位3000个以上。
工业园区
园区级别用户通常具有占地面积广、用电量大、通勤方式多样等特点。随着地区新能源发电政策推进及电动汽车规模扩大,园区级用户对清洁能源利用及充电桩系统的需求量增大。此外,工业园区对供电可靠性以及电能质量的需求也日益增长。切合园区级用户特点,利用存量资产,依托园区可用空地建设,采用“绿色充电”的运行理念,建设光伏+储能+充电桩的能源一体化解决方案,一方面能实现光伏发电自发自用、余电存储,满足电动汽车充电需求,另一方面能利用峰谷
政策支持
国家及地方层面均出台相关政策支持光储充一体化建设。2020年10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,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。支持有条件的地区开展燃料电池汽车商业化示范运行。2023年6月,国务院办公厅印发《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》,提出加快推进快速充换电、大功率充电、智能有序充电、无线充电、光储充协同控制等技术研究,持续优化电动汽车电池技术性能。多个部门也相继出台光储充一体化电站相关政策。
经济效益与前景
光储充一体化项目在解决新能源汽车充电问题、提高能源利用效率、缓解电网压力、提升电力市场稳定水平等方面具有显著优势,目前已被国家列为重点发展产业!
4月12日,财政部等发布《关于开展县域充换电设施补短板试点工作的通知》,提出:在全国24个省开展第一批开展70个试点县。充分结合本地区场景应用条件,分布式光伏覆盖较好的农村地区,可结合实际建设光伏发电、储能、充换电一体化的充电基础设施。示范期内,每年均达到最高目标的试点县最多可获得4500万元。
在相关政策的推动下,光储充一体化发展将继续提速,一个新的万亿赛道正在拉开序幕!
以深圳公明南"光储充”一体化电站为案例进行系统成本测算,根据公开资料,一体化电站含有直流充电桩128个,总功率8160kW,光代发电容量为450kWo,储能系统容量为500kWh,光伏,储能、充电二大系统的硬件一次性成本红为940万元,此外还需根据不同城市情况加上土地成本,日常运维护成本和人工成本约为103.88万元/年。
经济效益方面,通过案例分析显示光充一体化电站日均收益可达1.25万元,产生较高经济效益。未来,随着技术进步,成本会下降,效益更大。光储充一体化电站的发展,将成为产业协同创新的重要平台。在长期运营中,光储充一体化电站可采取更多元化的盈利模式利用峰谷差价套利等,盈利空间更大。
在社会效益方面,光储充一体化电站作为新基建项目,可作为经济转型时期的重要抓手提振经济,有助于实现绿色低碳口持续发展,推动新能源和智慧电网建设,解决新能源汽车充电难题,提高能源利用效率。
光储充一体化电站通过EMS智能控制系统,形成智能电网,并且通过储能电池系统的接入,根据用电情况实时控制储能系统充放电,有效缓解充电桩对电网的冲击,有助于电网维稳。各参与方都将从中获益。
随着新能源汽车保有量的持续增长,光储充一体化充电站作为解决充电难题的重要方案,将在未来能源体系中发挥越来越重要的作用。它不仅是一种充电设施,更是推动能源转型、实现碳中和目标的重要途径。