“光储充”一体化微电网将迎来大发展

文/江晓蓓

如何落实碳中和的要求？在电力领域，发展“光储充”一体化微电网肯定是重要的举措之一，因为这样的系统是完全没有碳排放的。

国家能源局综合司2020 年4 月发布了《关于做好可再生能源发展“十四五”规划编制工作有关事项的通知》。从这个通知中可以看出，可再生能源分布式是未来的发展方向，而在这样的分布式系统中发展充电站乃至充放电站无疑是大势所趋，甚至有可能成为标配。

1 发展“光储充”一体化微电网的意义

首先，“光储充”一体化充电站使用的是清洁能源供电，通过光伏发电后储存电能。其次，“光储充”一体化充电站既能为电动汽车供应绿色电能，又能实现电力削峰填谷等辅助服务功能，可有效提高系统运行效率。最后，“光储充”一体化解决方案，将能够在有限的土地资源里建设发输配售一体化系统，通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡。

不仅如此，很多“光储充”一体化充电站的储能系统还采用了一些电动汽车上已经被淘汰的电池，实现了动力电池的梯次利用。从另一方面讲，如果梯次利用能够得到普及，这将极大地解决新能源汽车电池回收的问题。

光储充一体化微电网在可再生能源利用、储能应用和新能源汽车充电站建设上是一次大胆的创新尝试。2019 年，各省市相继实现“光储充”项目零突破。其中，包括福建、陕西、湖北等，多省市“光储充”项目也陆续成功投运。

2 政策层面：从国家到地方均鼓励“光储充”一体化项目

我国新能源汽车发展应探索多重技术路线；并将继续大力推进充换电基础设施建设，进一步完善相关技术标准和管理政策，支持新能源汽车、能源利用与风力发电、光伏发电的协同调度，鼓励“光储充”多功能综合一体站的建设。“光储充”一体化不是近期才提出的，需要人们支持。

国务院办公厅2020 年11月印发的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035 年）》明确指出，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。

各地方政府也相继出台了一些政策，例如：① 2020年4 月13 日， 山 东 济 南 发改委印发《关于加快推进全市新能源汽车充电基础设施建设的实施意见（征求意见稿）》，指出鼓励“光储充”一体化充换电设施发展。②2020 年7 月，福建工信厅印发《“电动福建”建设三年行动计划（2020—2022 年）》指出，鼓励风力、光伏电站等配备储能设备，提升电能质量；推进一批“风光储”一体化、“光储充”一体化和储能电站项目建设，大力推动储能商业化应用。③2020 年11 月19 日，安徽合肥市人民政府印发《关于加快新能源汽车产业发展的实施意见》，其中指出鼓励建设“光储充放”（分布式光伏-储能系统-充放电）多功能综合一体站。据统计，目前至少已有六省市发布文件明确指出鼓励“光储充”一体化充电设施发展。

3 项目层面：部分“光储充”试点项目示例

3.1 天津市徐官屯服务区光储充试点项目

京津塘高速公路徐官屯服务区位于天津市武清区，建于1987 年。随着用电负荷的增长，原有的供电设施逐渐无法满足用电需求，在用电高峰期，变压器常常出现重载，制约了服务区的整体发展。

为了解决这一问题，同时为服务区和服务区充电站提供绿色电能，国家电网公司和招商局集团合作，利用徐官屯服务区屋顶和空地铺设光伏发电装置，共计安装光伏设备292 kW，安装储能设施228 kWh，与已建成的电动汽车充电站形成“光储充”一体化电站。该电站的光伏组件所发电能汇流后，经逆变器、并网计量装置，接入配电变压器低压侧交流母线，可向服务区和充电站供电，剩余电力可经配电变压器上网，实现“自发自用，余电上网”；同时，可利用电池建设一定比例的储能设施。

3.2 福州建成首个“光储充检”一体化智能超级快充站

2020 年，福州建成首个“光储充检”一体化智能超级快充站，并投入使用。项目位于马尾物联网产业创新发展中心，快充站除了配备充电桩和供电变压器，还有一个占地面积15 m2的储能柜，这个储能柜相当于新能源汽车充电宝，用电谷时可存储490 度电，用于8 辆车充电，从而降低充电站运营成本。接下来这里还要建设一排光伏板，利用太阳能发电。

而且与别的充电站不同，这里的新型充电站在车辆充电过程中，无须拆卸，系统在云端检测新能源汽车电池使用情况，相当于给电池体检，在充电完成后，车主会收到一份电池检测报告。

3.3 武汉首家“光储充”电动车充电站投入运营

2019 年10 月10 日获悉，位于武汉市沌口开发区创业路的首家国家电网“光储充”电动汽车充电站投入运营。该“光储充”一体化充电站可将太阳能转化成电能，“以光养桩”，实现新能源、储能、智能充电互相协调支撑的一种高科技绿色充电模式；可同时为8 辆电动汽车提供充电服务。

据了解，该充电站在年内还将增加智能停车、智能共享自助洗车、5G 惠享网络等增值服务，为前来充电的电动车主提供充电体验。

3.4 四川省首个“光储充”示范项目正式并网发电

2018 年，四川省首个“光储充”示范项目——泸州国家高新区沙湾综合充电站正式并网发电，这标志着“光储充”模式在泸州市电动汽车充电站中正式推广运用。全省首个“光储充”示范项目位于泸州国家高新区沙湾综合充电站，集分布式光伏发电、储电、智能充电于一体，利用楼顶650 m2平台建设，总装机容量44.8 kW。

3.5 江苏连云港光储充一体化综合能源微电网项目

2018 年11 月，连云港首个光储充一体化综合能源微电网项目在市交通控股集团园区正式启动，项目包含了风、光、储、充等模块，各环节协调调度，交互运行，是国内公交站首例含有多种模块、技术更为先进的微电网项目。

项目综合了新能源的风（风机)、光（光伏)、储（储能)、充（充电桩)等形式，结合目前最先进的微电网集成、调控、管理以及后期维护技术，实现企业分布式用电的自发自用、余电上网的需求。

项目含光伏（含部分车棚光伏及智能追光系统)，退役锂电池梯次利用储能系统，新能源电动车直流充电桩500 kW，并包含CEMS 实时能量管理系统、后期远程光斑诊断系统和组件清洗决策系统。项目使用的是上海电气分布式能源公司的退役电池储能综合系统，这也是该项目的亮点。该储能系统在上海嘉定汽车城、深圳以及上海博阳新能源公司等均已投入应用。

从以上项目示例可以看出，理想的“光储充”一体化微电网项目可以智能调节峰谷电价差，优先使用光伏板提供的电能，当光伏板电力不足时向储能电池取电，而储能电池存储的电不但可以来自光伏发电，还可以取自大电网谷时电价。这样的策略，一方面解决了变压器容量问题，可以建设足够的充电桩，另一方面大大降低了日常用电成本，减轻了企业的负担。这样的系统可以在离网与并网两种形式上智能切换运行。

总之，在新能源和新能源汽车大发展的时代，随着系统成本的进一步降低（即项目经济性进一步提升），“光储充”一体化微电网项目发展前景十分可期。