9月6日-7日，由中國(guó)充電樁網(wǎng) 、充換電百人會(huì)的 2023 第四屆中國(guó)國(guó)際充換電運(yùn)營(yíng)商大會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)“金磚充換電論壇”)暨中國(guó)國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)超充大會(huì)，在深圳會(huì)展中心8號(hào)館盛大舉辦。大會(huì)以“緊抓C端機(jī)遇、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)模式”為主題，深入探討推動(dòng)充換電協(xié)同發(fā)展，共謀充換電發(fā)展大計(jì)，共話充換電挑戰(zhàn)與機(jī)遇，共議產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)。
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來(lái)賓大家好。我是來(lái)自陽(yáng)光電源的翟寄文，接下來(lái)由我為大家匯報(bào)一下在雙碳目標(biāo)下光儲(chǔ)充放技術(shù)及我們的一些展望。
我的匯報(bào)主要分為四個(gè)部分，第一部分是雙碳目標(biāo)與光儲(chǔ)充放系統(tǒng)；第二部分是光儲(chǔ)充放應(yīng)用場(chǎng)景的分析。第三部分是光儲(chǔ)充放技術(shù)現(xiàn)狀及展望；第四部分是陽(yáng)光電源的產(chǎn)品及在光儲(chǔ)充放方面的一些實(shí)踐。
首先為了應(yīng)對(duì)氣候變化，為了降低碳排放和維護(hù)能源安全，在國(guó)家層面制定了2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)“雙碳”目標(biāo)，其中有一個(gè)重要的載體就是光儲(chǔ)充放體系。
我們知道不管是國(guó)家的“十四五”規(guī)劃還是國(guó)務(wù)院、能源局之發(fā)改委的文件中都會(huì)提到一個(gè)非常重要的信息，未來(lái)電力系統(tǒng)一定是以新能源為主體的電力系統(tǒng)，這里的新能源主要是指光伏風(fēng)電和儲(chǔ)能體系。同時(shí)，隨著電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，交通行業(yè)的電氣化也會(huì)加快進(jìn)程，充電樁也會(huì)成為整個(gè)電力系統(tǒng)中消納環(huán)節(jié)的重要因素。
大家都知道新能源發(fā)電（光伏和風(fēng)能）都有一個(gè)特點(diǎn)就是在時(shí)間上的不確定性和不持續(xù)性，這個(gè)特點(diǎn)和用電的特點(diǎn)不完全匹配，所以在很多地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電會(huì)存在一個(gè)問(wèn)題，在用電低峰時(shí)需要限發(fā)甚至停發(fā)，為了解決這個(gè)問(wèn)題很重要的手段是要引入儲(chǔ)能系統(tǒng)。
同時(shí)，新能源汽車(chē)的快速發(fā)展包括前面幾位嘉賓講到的關(guān)于超充的發(fā)展都會(huì)給我們的電網(wǎng)造成很大的壓力。這個(gè)壓力主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：一是充電的時(shí)間、充電的功率，不管是單次充電還是大的時(shí)間維度上都是不均衡的，峰值比較突出。二是充電設(shè)備不管是充電樁本身還是車(chē)載的OBC對(duì)電網(wǎng)都會(huì)造成一定的污染，主要是諧波污染和功率因數(shù)的影響。三是很多我們已經(jīng)建成的小區(qū)場(chǎng)站的配電容量是比較固定的，想要擴(kuò)容比較困難，成本也比較高，這時(shí)候?yàn)榱私鉀Q這些問(wèn)題很重要的一個(gè)關(guān)鍵途徑也是光儲(chǔ)充放系統(tǒng)。
光儲(chǔ)充放系統(tǒng)顧名思義就是由光伏、儲(chǔ)能、充電樁以及配電設(shè)施、充電管理和能量管理系統(tǒng)組成的體系，這個(gè)體系可以解決的問(wèn)題剛才也講到了，很大程度上可以解決充電容量配置不足的問(wèn)題，以及充電高峰期對(duì)電網(wǎng)造成壓力的問(wèn)題。 通過(guò)對(duì)能量的存儲(chǔ)和優(yōu)化配置可以實(shí)現(xiàn)本地能源的產(chǎn)生和就地消納，同時(shí)它也是綠色用電的必由之路，也是新能源車(chē)使用新能源電的必由之路。
光儲(chǔ)充放系統(tǒng)如何來(lái)解決上面這些問(wèn)題呢？就是要通過(guò)V2G的充電樁來(lái)把電動(dòng)車(chē)的電池變成儲(chǔ)能體系的一部分，據(jù)估計(jì)到2030年全國(guó)有1.4億輛電動(dòng)車(chē)，這1.4億輛電動(dòng)車(chē)大概可以提供140億kW的可調(diào)負(fù)載和70億kWh的儲(chǔ)能容量，相當(dāng)于目前已經(jīng)建成電化學(xué)儲(chǔ)能容量的270倍以上。這種情況下，我們就可以使用電力系統(tǒng)尖峰能量和新能源消納問(wèn)題得到解決，充電樁配合電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)V2G的充電樁實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充放體系。
在電網(wǎng)尖峰超載時(shí)可以把電池的儲(chǔ)能能量釋放出來(lái)，在新能源發(fā)電的高峰期消納不了時(shí)，把部分新能源發(fā)電通過(guò)電池或者是電動(dòng)汽車(chē)的電池存儲(chǔ)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)新能源的光儲(chǔ)充的配合。
光儲(chǔ)充的應(yīng)用場(chǎng)景分析，光儲(chǔ)充應(yīng)用場(chǎng)景分為兩大類(lèi)：
一是戶(hù)用的場(chǎng)景，戶(hù)用的光儲(chǔ)充場(chǎng)景國(guó)內(nèi)比較少見(jiàn)，因?yàn)閲?guó)內(nèi)電費(fèi)相對(duì)比較低一些，在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益不太明顯，目前光儲(chǔ)充戶(hù)用的場(chǎng)景解決方案在海外特別是歐洲的使用量是非常大的，主要是因?yàn)樗麄兊碾妰r(jià)、電網(wǎng)和環(huán)保的問(wèn)題。
二是工商業(yè)的場(chǎng)景，這個(gè)場(chǎng)景目前在國(guó)內(nèi)和海外市場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)發(fā)展比較緩慢一些，一方面儲(chǔ)能的容量比較大，成本比較高一些，工商業(yè)用電相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定一些，目前驅(qū)動(dòng)力還不夠大，但是我們相信隨著新能源的發(fā)展，特別是電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，將來(lái)分布式的工商業(yè)的光儲(chǔ)充體系一定會(huì)有很好的發(fā)展。
一是戶(hù)用的場(chǎng)景，戶(hù)用的光儲(chǔ)充場(chǎng)景國(guó)內(nèi)比較少見(jiàn)，因?yàn)閲?guó)內(nèi)電費(fèi)相對(duì)比較低一些，在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益不太明顯，目前光儲(chǔ)充戶(hù)用的場(chǎng)景解決方案在海外特別是歐洲的使用量是非常大的，主要是因?yàn)樗麄兊碾妰r(jià)、電網(wǎng)和環(huán)保的問(wèn)題。
二是工商業(yè)的場(chǎng)景，這個(gè)場(chǎng)景目前在國(guó)內(nèi)和海外市場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)發(fā)展比較緩慢一些，一方面儲(chǔ)能的容量比較大，成本比較高一些，工商業(yè)用電相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定一些，目前驅(qū)動(dòng)力還不夠大，但是我們相信隨著新能源的發(fā)展，特別是電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，將來(lái)分布式的工商業(yè)的光儲(chǔ)充體系一定會(huì)有很好的發(fā)展。
那么在工商業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景里面，我們也做了一些簡(jiǎn)單的分析，它的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括物流園區(qū)、高速服務(wù)區(qū)、公交專(zhuān)用的場(chǎng)站，公共的快充站和商超公共的停車(chē)場(chǎng)以及公園和公司內(nèi)部的一些停車(chē)場(chǎng)。
在光伏方面，實(shí)際上現(xiàn)在的光伏發(fā)電已經(jīng)非常成熟，而且已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，投資回報(bào)率也已經(jīng)很不錯(cuò)了。在儲(chǔ)能方面現(xiàn)在成本還是有點(diǎn)高的，它可以解決現(xiàn)在配電容量的問(wèn)題，以及很多區(qū)域停電導(dǎo)致離網(wǎng)和孤島的問(wèn)題。充電站隨著電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展一定會(huì)成為能源消納的重要因素。所以光儲(chǔ)充一體化在這些場(chǎng)景里面一定會(huì)大放異彩。
首先來(lái)介紹一下物流園區(qū)和商超這種場(chǎng)景，它有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是面積比較大，屋頂一般是適合建分布式的光伏電站的，同時(shí)它也有很多車(chē)輛需要充電，比如說(shuō)物流車(chē)輛、客戶(hù)車(chē)輛、運(yùn)輸車(chē)輛都需要充電，這種場(chǎng)景下充電也是以快充為主，慢充為輔，又由于新能源發(fā)電時(shí)間上的不確定性，所以需要配套一部分儲(chǔ)能來(lái)解決尖峰平谷的問(wèn)題，有一些場(chǎng)景下還存在配電容量不足的問(wèn)題，需要配置儲(chǔ)能來(lái)解決。這種場(chǎng)景下未來(lái)光儲(chǔ)充的應(yīng)用是比較廣泛的，現(xiàn)在也已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)一些了。
第二大類(lèi)場(chǎng)景是公交專(zhuān)用的充電站和公共快充站，這種場(chǎng)站共同的特點(diǎn)是充電功率都比較大，公交車(chē)白天補(bǔ)電需要很快速的充電，公共充電站就不用說(shuō)了都是以快速充電為主。這種情況下也面臨著很多配電容量不足，在尖峰的時(shí)候需要擴(kuò)容的問(wèn)題，同樣也具備一定的條件來(lái)安裝光伏車(chē)棚和儲(chǔ)能設(shè)施。這種場(chǎng)景下我們認(rèn)為很多也是可以通過(guò)光儲(chǔ)充放一體化來(lái)解決配電容量和充電高峰期功率尖峰的問(wèn)題。
第三大類(lèi)場(chǎng)景是高速服務(wù)區(qū)&公司園區(qū)及內(nèi)部停車(chē)場(chǎng)，高速服務(wù)區(qū)是一個(gè)比較典型的具有潮汐效應(yīng)的充電場(chǎng)站，在節(jié)假日時(shí)的充電需求特別多，充電功率也非常大，平常的時(shí)候充電需求少，利率低。高速服務(wù)區(qū)充電場(chǎng)面積比較大，也有條件建設(shè)大面積的光伏電站，這種場(chǎng)景我們認(rèn)為未來(lái)有可能會(huì)建成光儲(chǔ)充一體化的電站。公司園區(qū)及內(nèi)部停車(chē)場(chǎng)也在建設(shè)光伏和充電的系統(tǒng)，公司園區(qū)內(nèi)部主要是以慢充為主，快充為輔，慢充主要是為員工車(chē)輛提供服務(wù)，快充是為物流和大巴提供充電服務(wù)。光伏已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng)，在公司園區(qū)內(nèi)部，現(xiàn)在很多公司也在建立光伏電站+配套一部分儲(chǔ)能和充電樁的模式。
光儲(chǔ)充放技術(shù)的現(xiàn)狀及展望。為了實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充放系統(tǒng)，在技術(shù)上目前還存在著一些問(wèn)題和痛點(diǎn)。一方面成本相對(duì)來(lái)說(shuō)還比較高，特別是儲(chǔ)能的成本，處于政策驅(qū)動(dòng)的階段；另一方面交流耦合的方面效率低、儲(chǔ)能成本高，經(jīng)濟(jì)模式很多場(chǎng)景下不明顯，存量的充電站+光伏+儲(chǔ)能的改造比較困難，我們認(rèn)為這些問(wèn)題也有一些對(duì)應(yīng)的解決方案。比如說(shuō)我們可以通過(guò)功率控制的策略、拓?fù)涞膬?yōu)化、能量調(diào)度的優(yōu)化和能量管理來(lái)解決技術(shù)層面的問(wèn)題。
光儲(chǔ)充放一體化現(xiàn)在拓?fù)渖嫌袃煞N方案，一種是交流母線一體化的解決方案，一種是直流母線一體化解決方案，這兩種方案各有各的特點(diǎn)和缺點(diǎn)，交流母線一體化解決方案主要是各個(gè)設(shè)備解耦，缺點(diǎn)是設(shè)備比較多，AC/DC變換的極數(shù)比較多，效率低、設(shè)備多、損耗大、成本高。不同廠家的設(shè)備在一起因?yàn)閰f(xié)議、設(shè)計(jì)、架構(gòu)方面的差異會(huì)導(dǎo)致協(xié)同性、互操作性比較差，這也是我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)遇到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題。
直流母線一體化的解決方案現(xiàn)在用得比較少，部分廠家已經(jīng)推出來(lái)了，最大的優(yōu)點(diǎn)是功率模塊可以共用，成本相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)低一些，變換的環(huán)節(jié)會(huì)少，總體的變化效率比交流母線耦合的方式高一些。但是也有一個(gè)很大的缺點(diǎn)就是在直流側(cè)安全的問(wèn)題有待解決。
另外一個(gè)光儲(chǔ)充放的可能方案式重壓直掛的方案，是把光儲(chǔ)充放設(shè)備直接掛在10KV或者是35kV的電網(wǎng)上，我們之前也在安徽一個(gè)地方建成了類(lèi)似一個(gè)中壓直掛的光伏電站，可行性是可以實(shí)現(xiàn)的。它有很多好處，它可以減少成本和降低占地面積，降低電損和提高轉(zhuǎn)化效率。但是它也存在一些問(wèn)題，這是我們之前在項(xiàng)目上遇到的，一是重壓變壓器的成熟度不是很好，在負(fù)載不平衡、電網(wǎng)不平衡時(shí)也存在一些問(wèn)題，當(dāng)充電設(shè)備（輕負(fù)載）時(shí)的效率不是很高，配套的標(biāo)準(zhǔn)，中壓電站的建設(shè)也存在一些困難。
能量管理策略，光儲(chǔ)充放體系很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是涉及到整個(gè)系統(tǒng)的能量管理的策略，這個(gè)策略主要是通過(guò)預(yù)測(cè)+經(jīng)濟(jì)模型+AI算法+能量管理體系設(shè)備來(lái)構(gòu)成，這個(gè)能量管理策略的目的是實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充放整個(gè)系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化可能要從幾個(gè)方面去做，一是要做預(yù)測(cè)，從歷史發(fā)電、光伏、SOC、充放電的時(shí)間和歷史數(shù)據(jù)等等預(yù)測(cè)現(xiàn)有的光伏發(fā)電量，預(yù)測(cè)儲(chǔ)能的充放電、預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車(chē)的充電等等，加上電網(wǎng)的尖峰平谷的電價(jià)信息等等一系列的經(jīng)濟(jì)模型，加上算法來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的能量管理的調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最佳。
最后一部分是陽(yáng)光電源產(chǎn)品及在光儲(chǔ)充場(chǎng)景的一些實(shí)際案例。陽(yáng)光電源有最完整的碳中和生態(tài)鏈，也就是我們?cè)诠狻L(fēng)、儲(chǔ)、電、氫五大賽道中全部都有設(shè)備和業(yè)務(wù)的布局，特別是在光儲(chǔ)體系里面，我們的光伏逆變器的出貨量達(dá)到全球第一，累計(jì)出貨量達(dá)到了405GW，全球市場(chǎng)占有率超過(guò)30%，在儲(chǔ)能體系2022年全球發(fā)貨量達(dá)到7.7GW，連續(xù)7年位列中國(guó)企業(yè)第一，我們也有非常專(zhuān)業(yè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
在光儲(chǔ)充體系中我們也有全場(chǎng)景的解決方案，我們從戶(hù)用、小型工商業(yè)到大型的集中式電站都有設(shè)備和配套的解決方案，在云端、監(jiān)控端、ENS、BNS管理端口都對(duì)應(yīng)的解決方案。我們也建成了一些示范的電站，比如說(shuō)在安徽、湖北、重慶都建成了光儲(chǔ)充一體化的電站，上星期在河北也有最新的光儲(chǔ)充一體化的電站正式投入運(yùn)營(yíng)，我們?cè)跉W洲的英國(guó)、荷蘭也是已經(jīng)建成了兆瓦級(jí)和戶(hù)用的光儲(chǔ)充一體化的電站。
以上是我匯報(bào)的內(nèi)容，感謝各位領(lǐng)導(dǎo)專(zhuān)家，謝謝。
