碳中和時(shí)代，光儲充一體化微電網(wǎng)將迎來(lái)大發(fā)展

如何落實(shí)碳中和的要求？在電力領(lǐng)域，發(fā)展光儲充一體化微電網(wǎng)肯定是重要的舉措之一，因為這樣的系統是完全沒(méi)有碳排放的。國家能源局綜合司2020年4月發(fā)布的《關(guān)于做好可再生能源發(fā)展"十四五"規劃編制工作有關(guān)事項的通知》指出：優(yōu)先開(kāi)發(fā)當地分散式和分布式可再生能源資源，大力推進(jìn)分布式可再生電力、熱力、燃氣等在用戶(hù)側直接就近利用，結合儲能、氫能等新技術(shù)，提升可再生能源在區域能源供應中的比重。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中發(fā)展充電站乃至充放電站無(wú)疑是大勢所趨，甚至有可能成為標配。

發(fā)展光儲充一體化微電網(wǎng)的意義

首先，"光儲充"一體化充電站使用的是清潔能源供電，通過(guò)光伏發(fā)電后儲存電能。光伏、儲能和充電設施形成了一個(gè)微網(wǎng)，根據需求與公共電網(wǎng)智能互動(dòng)，并可實(shí)現并網(wǎng)、離網(wǎng)兩種不同運行模式。儲能系統的應用還能緩解充電樁大電流充電時(shí)對區域電網(wǎng)的沖擊。

其次，"光儲充"一體化充電站既能為電動(dòng)汽車(chē)供應綠色電能，又能實(shí)現電力削峰填谷等輔助服務(wù)功能，可有效提高系統運行效率。

最后，"光儲充"一體化解決方案，將能夠在有限的土地資源里建設發(fā)輸配售一體化系統，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。

不僅如此，在很多"光儲充"一體化充電站的儲能系統中，還采用了一些電動(dòng)汽車(chē)上已經(jīng)被淘汰的電池，實(shí)現了動(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(chē)電池回收的問(wèn)題。

在可再生能源實(shí)踐中，儲能系統是重要一點(diǎn)。儲能系統的引入可以對風(fēng)光出力和能量調度起到平滑作用，在相當程度上改善新能源發(fā)電功能率不穩定，從而改善電能質(zhì)量、提升新能源發(fā)電的可預測性，提高利用率。

光儲充一體化微電網(wǎng)在可再生能源利用、儲能應用和新能源汽車(chē)充電站建設上是一次大膽的創(chuàng )新嘗試。近幾年來(lái)，在政府以及政策的支持下，儲能產(chǎn)業(yè)及廠(chǎng)商、用戶(hù)單位和投融資機構都相互合作，合力探索覆蓋能源產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈上中下游的產(chǎn)業(yè)模式，加快市場(chǎng)的商業(yè)化進(jìn)程。光儲充一站式項目逐漸成為了中國儲能領(lǐng)域的新焦點(diǎn)。2019年，各省市陸續相繼實(shí)現"光儲充"項目零突破。其中，包括福建、陜西、湖北等，多省市"光儲充"項目也陸續成功投運。

政策層面：從國家到地方政策均鼓勵光儲充一體化項目

根據工業(yè)和信息化部副部長(cháng)辛國斌2020年7月介紹，目前，我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規模全球領(lǐng)先，產(chǎn)銷(xiāo)量連續五年位居世界首位，累計推廣的新能源汽車(chē)超過(guò)了450萬(wàn)輛，占全球的50%以上。我國新能源汽車(chē)發(fā)展應探索多重技術(shù)路線(xiàn)；并表示將繼續大力推進(jìn)充換電基礎設施建設，進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)標準和管理政策，支持新能源汽車(chē)能源利用與風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的協(xié)同調度，鼓勵光儲充多功能綜合一體站的建設。光儲充一體化實(shí)際也不是近期才提出的，也有一段時(shí)間了，所以我們今后也要支持光儲充一體化，讓這些方式能夠更上一層。

國務(wù)院辦公廳2020年11月印發(fā)的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃（2021－2035年）》明確指出，鼓勵"光儲充放"（分布式光伏發(fā)電-儲能系統-充放電）多功能綜合一體站建設。有相關(guān)人士指出，"光儲充放"多功能綜合一體站此次得到政策的支持，其背后是我國風(fēng)電、光伏、儲能、新能源車(chē)發(fā)展的不斷進(jìn)步，以及"新能源發(fā)電+儲能+充電"迎來(lái)的發(fā)展良機。

各地方政府也相繼出臺了一些政策，例如：1、2020年4月13日，山東濟南發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)全市新能源汽車(chē)充電基礎設施建設的實(shí)施意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》，意見(jiàn)稿指出鼓勵"光儲充"一體化充換電設施發(fā)展。2、2020年7月，福建工信廳印發(fā)《"電動(dòng)福建"建設三年行動(dòng)計劃（2020-2022年）》指出，鼓勵風(fēng)力、光伏電站等配備儲能設備，提升電能質(zhì)量；推進(jìn)一批風(fēng)光儲一體化、光儲充一體化和儲能電站項目建設，大力推動(dòng)儲能商業(yè)化應用。3、2020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(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，其中指出鼓勵建設"光儲充放"（分布式光伏-儲能系統-充放電）多功能綜合一體站。據統計，目前至少已有六省市發(fā)布文件明確指出鼓勵光儲充一體化充電設施發(fā)展。

項目層面：部分光儲充試點(diǎn)項目示例

（1）天津市徐官屯服務(wù)區光儲充試點(diǎn)項目

京津塘高速公路徐官屯服務(wù)區位于天津市武清區。該服務(wù)區建于1987年，隨著(zhù)用電負荷的增長(cháng)，原有的供電設施逐漸無(wú)法滿(mǎn)足用電需求。在用電高峰期，變壓器常常出現重載，制約了服務(wù)區的整體發(fā)展。

為了解決這一問(wèn)題，同時(shí)為服務(wù)區和服務(wù)區充電站提供綠色電能，國家電網(wǎng)公司和招商局集團合作，利用徐官屯服務(wù)區屋頂和空地鋪設光伏發(fā)電裝置，共計安裝光伏設備292千瓦，安裝儲能設施228千瓦時(shí)，與已建成的電動(dòng)汽車(chē)充電站形成光儲充一體化電站。該電站的光伏組件所發(fā)電能匯流后，經(jīng)逆變器、并網(wǎng)計量裝置，接入配電變壓器低壓側交流母線(xiàn)，可向服務(wù)區和充電站供電，剩余電力可經(jīng)配電變壓器上網(wǎng)，實(shí)現"自發(fā)自用，余電上網(wǎng)"；同時(shí)，可利用電池建設一定比例的儲能設施。

（2）福州建成首個(gè)"光儲充檢"一體化智能超級快充站

2020年，福州建成首個(gè)"光儲充檢"一體化智能超級快充站。項目位于馬尾物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展中心的"光儲充檢"一體化智能超級快充站已建成，并投入使用?？斐湔境伺鋫涑潆姌逗凸╇娮儔浩?，還有一個(gè)占地面積15平方米的儲能柜，這個(gè)儲能柜相當于新能源汽車(chē)充電寶，用電谷時(shí)存儲490度電，可以用于8輛車(chē)充電，從而降低充電站運營(yíng)成本，接下來(lái)這里還要建設一排光伏板，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充電完成后，車(chē)主會(huì )收到一份電池檢測報告，在車(chē)輛充電過(guò)程中，無(wú)需拆卸，系統在云端檢測新能源汽車(chē)電池使用情況，相當于給電池體檢。

作為星云股份、時(shí)代星云與車(chē)充網(wǎng)進(jìn)行儲能戰略共建的成果，該智能快充站集成了光伏發(fā)電、大容量?jì)δ?、超級快充樁、星云智慧能源管理云平臺等多項先進(jìn)技術(shù)，能實(shí)現光伏能源接入、削峰填谷、谷電利用、后備供電、電網(wǎng)擴容、新能源汽車(chē)快速充電及檢測等功能。

（3）武漢首家"光儲充"電動(dòng)車(chē)充電站投入運營(yíng)

2019年10月10日獲悉，位于武漢市沌口開(kāi)發(fā)區創(chuàng )業(yè)路的首家國家電網(wǎng)"光儲充"電動(dòng)汽車(chē)充電站投入運營(yíng)。

該"光儲充"一體化充電站可將太陽(yáng)能轉化成電能，"以光養樁"，實(shí)現新能源、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；可同時(shí)為8輛電動(dòng)汽車(chē)提供充電服務(wù)。"光儲充"充電站分布式光伏裝機容量共計80千瓦，預計年均發(fā)電量可達88000千瓦時(shí)，年均減少二氧化碳排放量87736公斤，年均節約煤量2886公斤。

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

（4）四川省首個(gè)"光儲充"示范項目正式并網(wǎng)發(fā)電

2018年，四川省首個(gè)"光儲充"示范項目--瀘州國家高新區沙灣綜合充電站正式并網(wǎng)發(fā)電，這標志著(zhù)"光儲充"模式在我市電動(dòng)汽車(chē)充電站中正式推廣運用。全省首個(gè)"光儲充"示范項目位于瀘州國家高新區沙灣綜合充電站，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。

"光儲充"模式是瀘州能源投資有限公司在電動(dòng)汽車(chē)充電站建設過(guò)程中的創(chuàng )新嘗試，"光儲充"系統采用漢能集團薄膜太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，具有無(wú)污染、發(fā)電量高、弱光響應好等特點(diǎn)，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，將光伏發(fā)電自動(dòng)切換應用于電動(dòng)汽車(chē)充電、日常照明、削峰填谷和應急電源等，實(shí)現發(fā)、儲、充清潔能源的循環(huán)利用。

（5）江蘇連云港光儲充一體化綜合能源微電網(wǎng)項目

2018年11月，連云港首個(gè)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正式啟動(dòng)。項目包含了風(fēng)、光、儲、充等模塊，各環(huán)節協(xié)調調度，交互運行，是國內公交站首例含有多種模塊、技術(shù)更為先進(jìn)的微電網(wǎng)項目。

本項目綜合了新能源的風(fēng)(風(fēng)機)、光(光伏)、儲(儲能)、充(充電樁)等形式，結合目前最先進(jìn)的微電網(wǎng)集成、調控、管理以及后期維護技術(shù)，實(shí)現企業(yè)分布式用電的自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的需求。

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

結論：

從以上項目示例可以看出，理想的"光儲充"一體化微電網(wǎng)項目可以智能調節峰谷電價(jià)差，優(yōu)先使用光伏板提供的電能，當光伏板電力不足時(shí)向儲能電池取電，而儲能電池存儲的電不但可以來(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)的負擔。這樣的系統可以在離網(wǎng)與并網(wǎng)兩種形式上智能切換運行。

總之，在新能源和新能源汽車(chē)大發(fā)展的時(shí)代，隨著(zhù)系統成本的進(jìn)一步降低（即項目經(jīng)濟性進(jìn)一步提升），光儲充一體化微電網(wǎng)項目發(fā)展前景十分可期。

（江曉蓓）