行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國充放儲一體化充電站投資規(guī)模為11.5億元，預計到2020年將達到103.7億元，隨著儲能行業(yè)發(fā)展?jié)u入佳境，業(yè)內(nèi)對光儲充一體化項目的關(guān)注度不斷提升，其背后蘊藏的巨大的市場機遇，有望催生下一個投資風口，撬開儲能行業(yè)新的增長空間。
光儲充一體化優(yōu)勢分析
對于新的商業(yè)區(qū)、小區(qū)來說，當建設(shè)充電樁、充電站時，配電容量可以重新規(guī)劃，但對于電容不足的老舊小區(qū)，配電則十分困難。對此，能量緩沖則極為必要。在以往電動汽車充電站的建設(shè)中,主要是以電網(wǎng)為主導。沒有電網(wǎng)資質(zhì)的民資或個體企業(yè),在建設(shè)充電站的過程中往往可能會面臨土地資源不足或電網(wǎng)接入的問題。在原有的配電網(wǎng)絡中,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和電動汽車租賃企業(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)的問題,通過能量存儲和優(yōu)化配置實現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負荷基本平衡,可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活互動且相對獨立運行,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力電池充電,提高了能源轉(zhuǎn)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，而反觀我國家庭儲能領(lǐng)域，同樣的應用又是否符合我國市場發(fā)展的需要，能否完美推進和實施?
回歸實際應用本身，所謂的家庭“光儲充”模式需要利用用戶自家屋頂上的空間，搭建光伏陣列，將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并存儲起來。所存儲的電能，一部分可用于電動汽車充電或家庭用電，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，但事實上，真正實施起來，效果并不樂觀，原因在于建站場地受限、成本較高、回本周期較長等，使得國內(nèi)家庭對此并不“感冒”。
一方面，建設(shè)光伏儲能電站會受到場地的限制。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行儲能和充電，這對自建住房的用戶來說，不會涉及到物業(yè)協(xié)調(diào)問題，但對于小區(qū)居民而言，其難度就會大大增加。由于建光伏電站建占用公共場地資源，因此需要企業(yè)和用戶與物業(yè)進行協(xié)商，而這種協(xié)商基本上不會有結(jié)果，物業(yè)通常會以屋頂發(fā)電站會發(fā)出光污染、產(chǎn)生噪聲、危害小區(qū)安全等為理由，來拒絕用戶安裝光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)的計劃，實則不愿承擔風險。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(jù)需求自主選擇建儲能系統(tǒng)。
另一方面，用戶建設(shè)光伏儲能電站的成本較高，回本周期很長。據(jù)了解，以安裝5千瓦光伏儲能電站為例，其建設(shè)成本約為5萬元。根據(jù)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(xiàn)有的補貼政策和電力回收價格，每戶家庭每年可收益5000元左右，那么，回本周期約為十年。此外，即使用戶自行建設(shè)光伏儲能系統(tǒng)，若沒有良好的維護作為保障，那么安全問題則也將成為用戶乃至整個小區(qū)居民的隱患。因此，僅從用戶的實際使用來看，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，從我國市場現(xiàn)狀來看，發(fā)展家庭儲能存在諸多阻礙，但隨著全球能源危機的日益嚴峻，我國作為能源消耗大國，通過發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)來節(jié)約能源消耗刻不容緩。綜合現(xiàn)狀，筆者認為，在商場、院校、醫(yī)院等場所發(fā)展公共儲能電站則更為實際，最終通過以公共場所的發(fā)展轉(zhuǎn)變私人充電觀念，進而循序漸進地發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。
光儲充電站的未來發(fā)展探討
目前的充電站建設(shè)大多單獨在空地上建設(shè),可在充電站頂棚建光伏,但這樣的建設(shè)并不能完全滿足充電站的需求。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(guī)模的光伏建設(shè)產(chǎn)生的能量足夠滿足充電站的使用,同時可以利用峰谷電價,減少成本。
隨著光伏業(yè)的發(fā)展,建設(shè)成本將會進一步的降低;而儲能電池,可考慮電動汽車退役下來的動力電池梯次利用,節(jié)約成本的同時,更高效的利用能源,也使電動汽車動力電池的回收有了新的解決方向;而隨著充電樁規(guī)�；纳a(chǎn),有助于進一步降低建設(shè)成本。
光儲充一體化實際案例
國網(wǎng)高速服務區(qū)“光儲充”一體化示范項目
國網(wǎng)電動汽車有限公司高速公路服務區(qū)“光儲充”一體化示范項目位于京津塘高速公路徐官屯服務區(qū)北側(cè)。
該項目光伏設(shè)計總?cè)萘繛?92.1千瓦，儲能電池組容量為500安時，總投資314.3萬元。光伏設(shè)計首年發(fā)電量為38.5萬千瓦時，儲能電池組每次充放電量為205千瓦時。因服務區(qū)已建成4×60千瓦快充站，因此項目無需考慮充電站建設(shè)投資。
徐官屯服務區(qū)“光儲充”試點示范項目充分利用服務區(qū)得建筑屋頂鋪設(shè)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(shè)置直流匯流箱、在并網(wǎng)點集中逆變上網(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安時容量的儲能電池組就近安裝在配電變壓器附近，并加裝時限開關(guān)，通過監(jiān)測控制系統(tǒng)時限充放電的自動切換，在服務區(qū)用電低谷和光伏發(fā)電高峰時充電，服務區(qū)用電高峰時放電。并網(wǎng)點(交流母線)在400千伏安變電器的低壓側(cè)，裝設(shè)必要的并網(wǎng)計量裝置，并網(wǎng)開關(guān)具備電流速斷、欠壓保護、失壓保護等功能。
江蘇首個退役電池光儲充一體化充電站
江蘇高速路服務區(qū)光儲充一體化充電站投運，率先實現(xiàn)了電動汽車動力電池梯次利用。在江蘇南京市六合服務區(qū)(長春方向)，率先實現(xiàn)了電動汽車電池梯次利用。不同于以往高速公路快充站的是，該站為車輛充電的電能一部分來源于光伏發(fā)電，而光伏儲能電池又來源于電動汽車退役電池，這樣就構(gòu)成了充電站電能自循環(huán)。
高速公路服務區(qū)擁有相對充裕的場地資源和沖擊較小、遠離主網(wǎng)的區(qū)位優(yōu)勢。此次，南京供電公司在長深高速六合服務區(qū)的雙向分別建設(shè)4個小車充電車位(遠景規(guī)劃8個)，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，每個充電樁對應一個車位;光伏系統(tǒng)布置在充電車位雨棚上方，采用箱式儲能設(shè)備，布置于室外。儲能配置容量為50千瓦時，光伏容量為10千瓦。在充電車位雨棚上建設(shè)容量約12千瓦的光伏發(fā)電單元，配置容量為50千瓦2小時的梯次利用電池單元。電站配置綜合能量管理系統(tǒng)，可以根據(jù)峰谷時段及充電情況控制儲能單元的能量流動，實現(xiàn)削峰填谷、谷電利用、新能源消納等功能，提升系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟性，具有很強的實用性和可復制性。
項目建設(shè)的分布式光伏、儲能混合發(fā)電系統(tǒng)正常時與配電網(wǎng)聯(lián)合運行一起為充電站供電，聯(lián)合運行模式可設(shè)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(jié)合峰谷電價，峰時電量上網(wǎng)、谷時從電網(wǎng)取電;新能源發(fā)電接受電網(wǎng)調(diào)度，控制上網(wǎng)功率。
江蘇省常州市鳳林路電動汽車充電站
由于該充電站的光伏電站及儲能系統(tǒng)與充電站之間形成了良好的智能互動，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高新區(qū)，占地約2708平方米，站內(nèi)建有裝機容量50千瓦的分布式光伏電站、電池容量為200千瓦時的儲能系統(tǒng)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)電時的“綠色電能”均上送至電網(wǎng)，而儲能系統(tǒng)晚上吸收低價“谷電”在白天用電高峰時釋放電能，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)的電可為電動汽車充電提供電能;晚上若配電網(wǎng)停電，儲能系統(tǒng)也可為電動汽車提供所需電能，可以說該站是座“不停電”的智能充電站。
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