引言

隨著電動汽車的普及和充電需求的日益增長，直流快速充電站作為電動汽車充電的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其性能和效率的提升成為了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。光伏儲能系統(tǒng)的引入，為直流快速充電站帶來了革命性的變化，不僅提升了充電站的自給自足能力，還促進(jìn)了綠色能源的廣泛應(yīng)用。本文將深入探討光伏儲能系統(tǒng)在直流快速充電站中的應(yīng)用，揭示其背后的技術(shù)原理、應(yīng)用優(yōu)勢以及未來發(fā)展趨勢。

1光伏儲能系統(tǒng)概述

1.1 光伏儲能系統(tǒng)的定義與組成

光伏儲能系統(tǒng)是將太陽能通過光伏電池板轉(zhuǎn)化為電能，并通過儲能電池進(jìn)行儲存，以便在需要時提供穩(wěn)定電力的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由光伏陣列、儲能系統(tǒng)、直流快速充電機(jī)和能量管理系統(tǒng)等部分組成。

光伏陣列：

光伏陣列安裝在充電站附近，用于捕捉陽光并轉(zhuǎn)化為電能。

儲能系統(tǒng)：

通常使用鋰離子電池或其他類型的電池作為儲能介質(zhì)。

儲能系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)充電站的能量供需平衡。

直流快速充電機(jī)：

直流快速充電機(jī)可以直接從光伏系統(tǒng)或儲能系統(tǒng)獲取直流電，無需經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電再轉(zhuǎn)換回直流電的過程，這樣可以提高充電效率。

能量管理系統(tǒng)：

能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控和控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，包括光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和充電機(jī)。

該系統(tǒng)可以優(yōu)化能量流動，確保高效和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

充電站可以通過量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向電力流動，即既可以向電動汽車充電，也可以在必要時向電網(wǎng)供電。

1.2工作原理

光伏電池板在光照條件下將光能轉(zhuǎn)化為直流電能，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電供給電網(wǎng)或直流快速充電站使用

2光伏儲能系統(tǒng)在直流快速充電站中的作用

2.1 減輕電網(wǎng)壓力

光伏儲能系統(tǒng)的引入，使得直流快速充電站能夠在光照充足時自給自足，減少對電網(wǎng)的依賴，從而有效減輕電網(wǎng)在高峰時段的壓力。

2.2 提高供電穩(wěn)定性

儲能電池能夠在光照不足或電網(wǎng)故障時提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，確保充電站的正常運(yùn)行，提高供電的穩(wěn)定性和可靠性。

2.3 降低運(yùn)營成本

光伏儲能系統(tǒng)通過自給自足的方式供電，減少了對電網(wǎng)電力的依賴，進(jìn)而降低了充電站的運(yùn)營成本。同時，光伏發(fā)電作為一種可再生能源，具有長期的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 促進(jìn)綠色能源應(yīng)用

光伏儲能系統(tǒng)的應(yīng)用，推動了綠色能源在交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)。

3經(jīng)濟(jì)效益

降低電費(fèi)成本：

通過利用太陽能和儲能系統(tǒng)，充電站可以在電價較低的時段儲存電能，在電價較高的時段使用，從而節(jié)省電費(fèi)開支。

增加收入來源：

充電站可以通過向電網(wǎng)銷售多余的電能來增加收入。

參與需求響應(yīng)計(jì)劃可以獲得額外的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。

提高品牌形象：

使用清潔能源和儲能技術(shù)有助于提高充電站的品牌形象，吸引更多注重環(huán)保的用戶。

4社會與環(huán)境效益

減少碳排放：

利用太陽能作為充電站的主要電力來源有助于減少碳排放和其他污染物的排放。有助于實(shí)現(xiàn)綠色出行的目標(biāo)。

促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展：

通過整合光伏儲能系統(tǒng)，充電站可以作為可持續(xù)交通基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，推動電動汽車的普及。

5安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

5.1概念

AcrelEMS 微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是針對企業(yè)微電網(wǎng)的能效管理平臺，對企業(yè)微電網(wǎng)分布式電源、市政電源、儲能系統(tǒng)、充電設(shè)施以及各類交直流負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時監(jiān)視、智能預(yù)測、動態(tài)調(diào)配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調(diào)度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調(diào)整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為用戶降低能源成本，提高微電網(wǎng)運(yùn)行效率。

4.2 系統(tǒng)架構(gòu)

在源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝安科瑞自主研發(fā)的各類監(jiān)測、分析、保護(hù)、治理裝置；通過先進(jìn)的控制、計(jì)量、通信等技術(shù)，將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平臺根據(jù)最新的電網(wǎng)價格、用電負(fù)荷、電網(wǎng)調(diào)度指令等情況，靈活調(diào)整微電網(wǎng)控制策略并下發(fā)給儲能、充電樁、電能路由器等系統(tǒng)，保證企業(yè)微電網(wǎng)始終高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3 系統(tǒng)功能

1）能源數(shù)字化展示

通過大屏幕實(shí)時展示市電、光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁以及其他負(fù)荷數(shù)據(jù)，為用戶提供直觀、快速的能源運(yùn)行狀況概覽。

2）優(yōu)化控制

系統(tǒng)能夠直觀展示能源的生產(chǎn)及流向，包括市電、光伏、儲能的充電及消耗過程。通過精細(xì)化的優(yōu)化控制策略，提升新能源的消納能力，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力。同時，系統(tǒng)提供優(yōu)化前后的能源曲線對比，輔助用戶進(jìn)行決策分析。

3）智能預(yù)測

結(jié)合最新的氣象數(shù)據(jù)和豐富的歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠?qū)夥?、風(fēng)力發(fā)電功率以及負(fù)荷功率進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測。通過與實(shí)際功率的對比分析，結(jié)合儲能系統(tǒng)和負(fù)荷控制策略，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，有效降低需量和用電成本。

4）能耗分析

系統(tǒng)全面采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質(zhì)的消耗量，進(jìn)行同環(huán)比比較，清晰展示能源流向。同時，提供能耗對標(biāo)功能，以及將能耗折算為標(biāo)煤或碳排放等環(huán)保指標(biāo)，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

5）有序充電

系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷和變壓器容量進(jìn)行智能調(diào)度。通過與變壓器負(fù)荷率的聯(lián)動控制，引導(dǎo)用戶有序充電，確保企業(yè)微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

6）運(yùn)維巡檢

系統(tǒng)內(nèi)置完善的運(yùn)維巡檢功能，包括任務(wù)管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理等。同時，利用北斗定位技術(shù)跟蹤運(yùn)維人員的軌跡，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維流程的閉環(huán)管理，提高運(yùn)維效率和質(zhì)量。

6結(jié)語

光伏儲能系統(tǒng)在直流快速充電站中的應(yīng)用是一個綜合性的解決方案，它結(jié)合了可再生能源的利用、儲能技術(shù)和智能電網(wǎng)管理，為充電站提供了高效、可靠和環(huán)保的電力供應(yīng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，這種模式在未來將會變得更加普遍。

審核編輯 黃宇