摘要:随着新能源汽车保有量持续攀升、大功率超充快速普及,以及配电网扩容压力与双碳目标的双重驱动,光储充一体化充电站正从试点示范走向规模化普及,成为新型充电基础设施的主流发展方向,既能解决传统充电站的电网压力、成本高等痛点,也面临投资、安全、运维、协同等现实瓶颈。
1 光伏储能一体化充电站的优缺点分析
国家充电设施三年倍增行动、新型储能与充电设施协同发展等政策密集落地,明确鼓励光储充一体化建设,并通过建设补贴、指标折算、并网简化、运营奖励等多重红利引导行业升级,其带来的好处非常明显。
v 经济收益:峰谷套利、自发自用、降低超充扩容和电费成本、并可参与虚拟电厂需求响应获取补贴与调度收益。
v 电网友好:平抑大功率超充负荷波动,减少对电网冲击,提升场站供电稳定性。
v 绿色低碳:降低碳排放,适配园区、高速、商圈绿色评级要求,契合国家鼓励政策。
v 用户体验:储能兜底保障连续大功率输出,充电速度更稳、提升场站可用性与口碑。
v 场景适配广:高速/园区/工商业全覆盖。
但是光储一体化充电站也面临着诸多问题,不解决这些问题将会制约光储一体化充电站的发展,难以获取投资收益。
v 优化协同难度高:光伏间歇性、储能充放电、充电随机性叠加,EMS能量管理算法要求高,优化不足会导致效率低、弃光高,增加运维成本。
v 并网合规风险:电网接入流程复杂,部分地区光伏、储能并网要求高、管控严。
v 安全风险突出:消防安全、场站环境、违规操作等风险难以时发现并提醒。
v 运维难度大:多场站运维工作量大,运维成本高。
2 安科瑞光储一体化充电站运营管理解决方案
针对光储充一体化充电站能量协同难、并网合规性和运营安全风险大、油车占位、运维复杂等核心痛点,安科瑞以“光、储、充、管(运营管理平台)"全栈产品体系为底座,AcrelEMS智慧能源管理平台提供源网荷储充一体化闭环解决方案,可接入数以百计的光储一体化充电站数据,集成市电、光伏、储能、充电桩、消防、动环系统等,实现安全可控、降本增效、智能协同、合规并网、简化运维、多元增收,全面支撑光储一体化充电站规模化、商业化落地。
图1 光储一体化充电站系统示意图
v 多能协同控制策略
在每个光储一体化充电站设置ACCU-1000L协调控制器,采集站内微机保护、多功能仪表、电能质量监测装置、光伏逆变器、储能柜、充电桩等设备数据,可以根据实际情况实现防逆流控制、新能源消纳、峰谷套利、柔性扩容等多种策略,根据每个站的需求采用一站一策,平台基于光伏发电预测和充电功率预测提供能源控制策略,帮助充电站优化光储使用效率,降低用电成本。
图2 光储一体化充电站多能协同策略示意图
v 合规并网保护控制
安科瑞为分布式光伏和储能系统并网提供防孤岛保护、电能质量监测、防逆流保护和调控以及电力调度对接功能,实现有功功率/无功功率控制、发电预测、频率电压紧急控制等等,实现分布式场站可观、可测、可调、可控“四可"要求,为光储一体化电站安全、合规运行提供系统保障。
名称 | 图片 | 型号 | 功能 | 应用 |
协调控制器 |
| ACCU-1000L | 数据采集、协议转换、数据存储、新能源策略控制功能等,嵌入式linux系统,可靠性高。 | 采集数据、策略控制 |
防孤岛 保护 |
| AM5SE-IS | 保护电力系统的稳定运行,电网停电时能迅速切断进线断路器,防止孤岛模式向电网反送电,保障电力设备和人员的安全。 | 光伏、储能 并网柜 |
电能质量监测装置 |
| APView400 | 实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量 | 光伏、储能 并网柜 |
防逆流 保护 |
| AM5SE-IS | 对于余电不上网分布式光伏场站提供逆流检测和保护功能,当逆流功率达到设定值2s内切断光伏和储能并网柜,防止逆流,当逆流消除并满足条件后自动合闸并网柜。 | 进线柜 |
电能质量在线监测装置 |
| APView500 | 实时监测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量,记录各类电能质量事件,记录事件发生前后的波形,辅助用户分析电能质量,满足电能质量监测 | 进线柜 |
多功能 仪表 |
| ADL400 | 三相电流、电压、分时电能,复费率设置,适用多个时段费率,内置分断开关,可分断80A以内三相电流。 | 馈线柜 |
v 场站安全
AcrelEMS智慧能源管理平台采集站内光伏系统、储能系统、消防系统、环境温湿度、浸水、站内视频、设备状态等数据,及时发现光储充设备存在的异常风险,如光伏发电偏差过大、储能热失控、变压器过载、电气柜异常发热、局部放电、电气柜门非正常打开等异常情况监测和报警等,将“被动抢修"转为“主动运维",提高场站运营安全。
图4 设备运行监测
名称 | 图片 | 型号 | 功能 | 应用 |
无线测温传感器 |
| ATE400 | 感应供电式无线测温传感器,测温范围-50℃-125℃,温度信号无线传输至接收设备,用于35kV及以下电压等级接点测温。 | 电气柜接点测温 |
局放传感器 |
| APD300-L | 局部放电监测装置通过通过特高频传感器(UHF)、地电波传感器(TEV)和超声波传感器(AE)监测检测电气设备运行时的局部放电信号,从而判断高压电气设备内部是否存在绝缘隐患,提前预警。 | 电气柜、充电堆 |
温湿度传感器、摄像头、水浸传感器、感烟探测器、限位传感器等等 | ||||
v 高效运营
安科瑞AcrelCLoud-9000充电运营管理平台可以实现对充电桩的监控、调度和管理,基于第三方引流平台为充电站引流。用户可以通过APP或小程序提前预约充电,避免在充电站排队等待的情况,同时也能为充电站提供更准确的充电需求数据,方便后续的调度和管理。平台支持扫码/刷卡充电、寻桩导航、订单管理、充电桩监控、收益分析等功能。
图5 充电场站运行监测
3 安科瑞充电桩设备
安科瑞电气AEV系列充电桩覆盖交流慢充、直流快充、分体式超充、小功率便携直流全品类,功率从7kW-960kW全覆盖,适配家用、社区、园区、商圈、高速服务区、光储充一体化电站等全场景,以安全可靠、智能计量、柔性调度、云管边端协同为核心优势,匹配新能源汽车补能与光储充协同运营需求。
名称 | 图片 | 型号 | 功能 | 应用 |
交流 充电桩 |
| AEV300-AC007D-LCD | 单枪,输入电压220V,最大充电功率7kW | 家用慢充 |
| AEV210-AC007D-LCD | |||
小直流 充电桩 |
| AEV200-DC030D AEV200-DC040D | 单枪,输入电压380V,最大充电功率30kW/40kW | 商业中心、园区 |
直流 充电桩 |
| AEV200-DC060D/080D | 单枪,输入电压380V,最大充电功率60kW/80kW | 直流快充 |
AEV200-DC080S/120S/160S | 双枪,输入电压380V,最大充电功率80kW/120kW/160kW | |||
V2G直流 充电桩 |
| AEV200-DC060D-V2G | 单枪,输入/输出电压380V,最大充放电功率60kW | |
重卡 充电桩 |
| AEV200-DC240~400S | 双枪,输入电压380V,最大充电功率240-400kW | 电动重卡充电 |
AC/DC整流柜 |
| AEV200-360~480kW | AC/DC整流柜,输入380V,输出DC200-1000V,4-8路输出,整体功率360-480kW | 直流快充 |
AC/DC整流柜 |
| AEV200-600~960kW | AC/DC整流柜,输入380V,输出DC200-1000V,10-16路输出,整体功率600-960kW | |
单枪直流充电终端 |
| AEV200-DC250AD | 单枪直流充电终端,输入150V-1000V,输出150V-1000V,最大电流250A,1路直充电输出。 | |
双枪直流充电终端 |
| AEV200-DC250AS | 双枪直流充电终端,输入150V-1000V,输出150V-1000V,最大电流250A,2路直充电输出。 |
4 结束语
安科瑞光储充一体化解决方案,以AcrelEMS智慧能源管理为大脑、安全可靠为根基、高效集成为手段、降本增收为目标,一站式解决充电站成本、安全、协同、并网、运维、盈利六大核心痛点,以全功率覆盖、全场景适配、全链路安全、云边端一体化为特点,助力运营商打造安全、绿色、经济、智能的新一代光储充示范站,契合双碳战略与充电基础设施升级趋势,具备的地性与商业竞争力。