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碳中和時代,光儲充一體化微電網將迎來大發展

作者:江曉蓓 來源:中能網 發布時間:2020-12-28 瀏覽:
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中國儲能網訊:如何落實碳中和的要求?在電力領域,發展光儲充一體化微電網肯定是重要的舉措之一,因為這樣的系統是完全沒有碳排放的。

國家能源局綜合司2020年4月發布的《關于做好可再生能源發展“十四五”規劃編制工作有關事項的通知》指出:優先開發當地分散式和分布式可再生能源資源,大力推進分布式可再生電力、熱力、燃氣等在用戶側直接就近利用,結合儲能、氫能等新技術,提升可再生能源在區域能源供應中的比重。從這個通知中可以看出,可再生能源分布式是未來的發展方向,而在這樣的分布式系統中發展充電站乃至充放電站無疑是大勢所趨,甚至有可能成為標配。

發展光儲充一體化微電網的意義

首先,“光儲充”一體化充電站使用的是清潔能源供電,通過光伏發電后儲存電能。光伏、儲能和充電設施形成了一個微網,根據需求與公共電網智能互動,并可實現并網、離網兩種不同運行模式。儲能系統的應用還能緩解充電樁大電流充電時對區域電網的沖擊。

其次,“光儲充”一體化充電站既能為電動汽車供應綠色電能,又能實現電力削峰填谷等輔助服務功能,可有效提高系統運行效率。

最后,“光儲充”一體化解決方案,將能夠在有限的土地資源里建設發輸配售一體化系統,通過能量存儲和優化配置實現本地能源生產與用能負荷基本平衡。

不僅如此,在很多“光儲充”一體化充電站的儲能系統中,還采用了一些電動汽車上已經被淘汰的電池,實現了動力電池的梯次利用。從另一方面講,如果梯次利用能夠得到普及,這將極大地解決新能源汽車電池回收的問題。

在可再生能源實踐中,儲能系統是重要一點。儲能系統的引入可以對風光出力和能量調度起到平滑作用,在相當程度上改善新能源發電功能率不穩定,從而改善電能質量、提升新能源發電的可預測性,提高利用率。

光儲充一體化微電網在可再生能源利用、儲能應用和新能源汽車充電站建設上是一次大膽的創新嘗試。近幾年來,在政府以及政策的支持下,儲能產業及廠商、用戶單位和投融資機構都相互合作,合力探索覆蓋能源產業全產業鏈上中下游的產業模式,加快市場的商業化進程。光儲充一站式項目逐漸成為了中國儲能領域的新焦點。2019年,各省市陸續相繼實現“光儲充”項目零突破。其中,包括福建、陜西、湖北等,多省市“光儲充”項目也陸續成功投運。

政策層面:從國家到地方政策均鼓勵光儲充一體化項目

根據工業和信息化部副部長辛國斌2020年7月介紹,目前,我國新能源汽車產業規模全球領先,產銷量連續五年位居世界首位,累計推廣的新能源汽車超過了450萬輛,占全球的50%以上。我國新能源汽車發展應探索多重技術路線;并表示將繼續大力推進充換電基礎設施建設,進一步完善相關技術標準和管理政策,支持新能源汽車能源利用與風力發電、光伏發電的協同調度,鼓勵光儲充多功能綜合一體站的建設。光儲充一體化實際也不是近期才提出的,也有一段時間了,所以我們今后也要支持光儲充一體化,讓這些方式能夠更上一層。

國務院辦公廳2020年11月印發的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》明確指出,鼓勵“光儲充放”(分布式光伏發電—儲能系統—充放電)多功能綜合一體站建設。有相關人士指出,“光儲充放”多功能綜合一體站此次得到政策的支持,其背后是我國風電、光伏、儲能、新能源車發展的不斷進步,以及“新能源發電+儲能+充電”迎來的發展良機。

各地方政府也相繼出臺了一些政策,例如:1、2020年4月13日,山東濟南發改委印發《關于加快推進全市新能源汽車充電基礎設施建設的實施意見(征求意見稿)》,意見稿指出鼓勵“光儲充”一體化充換電設施發展。2、2020年7月,福建工信廳印發《“電動福建”建設三年行動計劃(2020-2022年)》指出,鼓勵風力、光伏電站等配備儲能設備,提升電能質量;推進一批風光儲一體化、光儲充一體化和儲能電站項目建設,大力推動儲能商業化應用。3、2020年11月19日,安徽合肥市人民政府印發《關于加快新能源汽車產業發展的實施意見》,其中指出鼓勵建設“光儲充放”(分布式光伏-儲能系統-充放電)多功能綜合一體站。據統計,目前至少已有六省市發布文件明確指出鼓勵光儲充一體化充電設施發展。

項目層面:部分光儲充試點項目示例

(1)天津市徐官屯服務區光儲充試點項目

京津塘高速公路徐官屯服務區位于天津市武清區。該服務區建于1987年,隨著用電負荷的增長,原有的供電設施逐漸無法滿足用電需求。在用電高峰期,變壓器常常出現重載,制約了服務區的整體發展。

為了解決這一問題,同時為服務區和服務區充電站提供綠色電能,國家電網公司和招商局集團合作,利用徐官屯服務區屋頂和空地鋪設光伏發電裝置,共計安裝光伏設備292千瓦,安裝儲能設施228千瓦時,與已建成的電動汽車充電站形成光儲充一體化電站。該電站的光伏組件所發電能匯流后,經逆變器、并網計量裝置,接入配電變壓器低壓側交流母線,可向服務區和充電站供電,剩余電力可經配電變壓器上網,實現“自發自用,余電上網”;同時,可利用電池建設一定比例的儲能設施。

(2)福州建成首個“光儲充檢”一體化智能超級快充站

2020年,福州建成首個“光儲充檢”一體化智能超級快充站。項目位于馬尾物聯網產業創新發展中心的“光儲充檢”一體化智能超級快充站已建成,并投入使用??斐湔境伺鋫涑潆姌逗凸╇娮儔浩?,還有一個占地面積15平方米的儲能柜,這個儲能柜相當于新能源汽車充電寶,用電谷時存儲490度電,可以用于8輛車充電,從而降低充電站運營成本,接下來這里還要建設一排光伏板,利用太陽能發電。

而且與別的充電站不同,這里的新型充電站在充電完成后,車主會收到一份電池檢測報告,在車輛充電過程中,無需拆卸,系統在云端檢測新能源汽車電池使用情況,相當于給電池體檢。

作為星云股份、時代星云與車充網進行儲能戰略共建的成果,該智能快充站集成了光伏發電、大容量儲能、超級快充樁、星云智慧能源管理云平臺等多項先進技術,能實現光伏能源接入、削峰填谷、谷電利用、后備供電、電網擴容、新能源汽車快速充電及檢測等功能。

(3)武漢首家“光儲充”電動車充電站投入運營

2019年10月10日獲悉,位于武漢市沌口開發區創業路的首家國家電網“光儲充”電動汽車充電站投入運營。

該“光儲充”一體化充電站可將太陽能轉化成電能,“以光養樁”,實現新能源、儲能、智能充電互相協調支撐的一種高科技綠色充電模式;可同時為8輛電動汽車提供充電服務?!肮鈨Τ洹背潆娬痉植际焦夥b機容量共計80千瓦,預計年均發電量可達88000千瓦時,年均減少二氧化碳排放量87736公斤,年均節約煤量2886公斤。

據了解,該充電站在年內還將增加智能停車、智能共享自助洗車、5G惠享網絡等增值服務,為前來充電的電動車主提供充電體驗。

(4)四川省首個“光儲充”示范項目正式并網發電

2018年,四川省首個“光儲充”示范項目——瀘州國家高新區沙灣綜合充電站正式并網發電,這標志著“光儲充”模式在我市電動汽車充電站中正式推廣運用。全省首個“光儲充”示范項目位于瀘州國家高新區沙灣綜合充電站,集分布式光伏發電、儲電、智能充電于一體,利用樓頂650m2平臺建設,總裝機容量44.8千瓦。

“光儲充”模式是瀘州能源投資有限公司在電動汽車充電站建設過程中的創新嘗試,“光儲充”系統采用漢能集團薄膜太陽能發電技術,具有無污染、發電量高、弱光響應好等特點,儲電采用高能量密度的磷酸鐵鋰儲能電池,配備能量智慧管理系統,將光伏發電自動切換應用于電動汽車充電、日常照明、削峰填谷和應急電源等,實現發、儲、充清潔能源的循環利用。

(5)江蘇連云港光儲充一體化綜合能源微電網項目

2018年11月,連云港首個光儲充一體化綜合能源微電網項目,在連云港市交通控股集團園區正式啟動。項目包含了風、光、儲、充等模塊,各環節協調調度,交互運行,是國內公交站首例含有多種模塊、技術更為先進的微電網項目。

本項目綜合了新能源的風(風機)、光(光伏)、儲(儲能)、充(充電樁)等形式,結合目前最先進的微電網集成、調控、管理以及后期維護技術,實現企業分布式用電的自發自用、余電上網的需求。

項目含光伏(含部分車棚光伏及智能追光系統),退役鋰電池梯次利用儲能系統,新能源電動車直流充電樁500kW,并包含CEMS實時能量管理系統、后期遠程光斑診斷系統和組件清洗決策系統。項目使用的是上海電氣分布式能源公司的退役電池儲能綜合系統,這也是該項目的亮點。該儲能系統在上海嘉定汽車城、深圳以及上海博陽新能源公司等均已投入應用。

結語

從以上項目示例可以看出,理想的“光儲充”一體化微電網項目可以智能調節峰谷電價差,優先使用光伏板提供的電能,當光伏板電力不足時向儲能電池取電,而儲能電池存儲的電不但可以來自光伏發電,還可以取自大電網谷時電價。這樣的策略,一方面解決了變壓器容量問題,可以建設足夠的充電樁,另一方面大大降低了日常用電成本,減輕了企業的負擔。這樣的系統可以在離網與并網兩種形式上智能切換運行。

總之,在新能源和新能源汽車大發展的時代,隨著系統成本的進一步降低(即項目經濟性進一步提升),光儲充一體化微電網項目發展前景十分可期。

(江曉蓓)

關鍵字:微電網,光儲充電站

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