雙碳目標(biāo)推進(jìn)與新能源汽車保有量持續(xù)增長(zhǎng)的背景下,傳統(tǒng)充電站面臨電力負(fù)荷波動(dòng)、電網(wǎng)調(diào)峰壓力增大、清潔能源消納不足等問(wèn)題。光儲(chǔ)充一體化充電站通過(guò)整合光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)與充電設(shè)施,形成能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)、消費(fèi)的閉環(huán)體系,為解決上述問(wèn)題提供有效路徑,同時(shí)推動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施向高效化、低碳化、智能化轉(zhuǎn)型,從而完善新能源汽車使用環(huán)境、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

一、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì):多模塊協(xié)同的能源閉環(huán)
光儲(chǔ)充一體化充電站核心架構(gòu)包含三大模塊,各模塊通過(guò)智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)行。光伏發(fā)電模塊依據(jù)場(chǎng)地條件配置光伏組件,利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,優(yōu)先滿足充電負(fù)荷需求;儲(chǔ)能模塊采用磷酸鐵鋰等安全型電池,在電價(jià)低谷時(shí)段存儲(chǔ)電網(wǎng)電能或光伏發(fā)電盈余電能,在電價(jià)高峰或電網(wǎng)負(fù)荷緊張時(shí)段釋放電能,平抑充電負(fù)荷波動(dòng);充電模塊配備不同功率等級(jí)的直流充電樁,適配各類新能源汽車充電需求,同時(shí)支持雙向充放電技術(shù),可將車輛電池作為臨時(shí)儲(chǔ)能單元參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。三大模塊通過(guò)能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與調(diào)度,確保能源在生產(chǎn)、存儲(chǔ)、消費(fèi)環(huán)節(jié)高效流轉(zhuǎn),提升系統(tǒng)整體運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性。
二、核心功能實(shí)現(xiàn):多重價(jià)值的綜合體現(xiàn)
(一)平抑電網(wǎng)負(fù)荷
光儲(chǔ)充一體化充電站通過(guò)儲(chǔ)能模塊充放電策略,在充電高峰時(shí)段釋放存儲(chǔ)電能,減少對(duì)電網(wǎng)的瞬時(shí)功率需求;在充電低谷時(shí)段吸收電網(wǎng)電能,降低電網(wǎng)負(fù)荷低谷期的能源浪費(fèi),幫助電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削峰填谷,緩解區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行壓力,降低大規(guī)模充電設(shè)施接入對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。
(二)提升清潔能源利用率
光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能優(yōu)先用于車輛充電,剩余電能存儲(chǔ)至儲(chǔ)能系統(tǒng),避免清潔能源因無(wú)法及時(shí)消納而浪費(fèi)。在光照條件不佳時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)協(xié)同供電,確保充電站能源供應(yīng)穩(wěn)定,推動(dòng)可再生能源在交通領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。
(三)保障充電服務(wù)可靠性
當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障或停電情況時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)可作為應(yīng)急電源為充電站供電,保障基本充電服務(wù)不中斷。同時(shí),智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓、頻率等參數(shù),自動(dòng)調(diào)整充放電策略,避免充電設(shè)施對(duì)電網(wǎng)造成沖擊,提升充電服務(wù)的安全性與可靠性。
三、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn):支撐系統(tǒng)高效運(yùn)行
(一)智能能源管理技術(shù)
光儲(chǔ)充一體化充電站采用先進(jìn)的算法模型,對(duì)光伏發(fā)電量、儲(chǔ)能容量、充電需求等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與預(yù)測(cè),制定合適的能源調(diào)度方案。通過(guò)精準(zhǔn)控制各模塊運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)能源在“光-儲(chǔ)-充”之間的高效分配,提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)收益與環(huán)境效益。
(二)安全儲(chǔ)能技術(shù)
儲(chǔ)能系統(tǒng)配備多重安全防護(hù)裝置,包括過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、短路保護(hù)、溫度控制等,有效防范電池起火、爆炸等安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),采用電池健康管理技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài),延長(zhǎng)電池使用壽命,降低儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)維成本。
(三)高效充電技術(shù)
充電模塊采用直流快充技術(shù),提升充電功率與充電效率,縮短車輛充電時(shí)間。同時(shí),支持柔性充電功能,可根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況動(dòng)態(tài)調(diào)整充電功率,在保障充電需求的同時(shí),避免對(duì)電網(wǎng)造成過(guò)大壓力。
光儲(chǔ)充一體化充電站作為新能源基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,不僅能夠滿足新能源汽車日益增長(zhǎng)的充電需求,還能助力電網(wǎng)調(diào)峰填谷、提升清潔能源利用率,為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)提供有力支撐。隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新與成本持續(xù)下降,光儲(chǔ)充一體化充電站將在更多場(chǎng)景落地應(yīng)用,推動(dòng)交通與能源領(lǐng)域深度融合,構(gòu)建更加綠色、高效、可靠的新能源補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)。
