電子發燒友網報道(文/黃山明)光伏、儲能、充電設施,這些產業其實有了密切的關聯,涵蓋了能源的收集、儲存與利用,而為了更高效以及成本更低的方式去利用這些清潔能源,光儲充一體化已經成為越來越多企業的選擇。
不僅如此,為了進一步提升能源的高效協同利用,不少設施采用了智能算法,目前智能化已經在儲能應用中進入到了快速發展階段。
智能調度技術
所謂智能化調度,即通過智能管理系統(EMS)對光伏發電、儲能系統和電動汽車充電進行實時監控、數據分析和優化調度,實現能源的高效利用和系統穩定運行。
這個系統可以利用物聯網技術連接光伏、儲能、電網和其他關鍵設備,實時監測并采集光伏發電量、電池充放電狀態、負荷需求等能源相關數據。同時借助大數據分析和AI技術,預測光伏發電量、峰谷負荷、能源消耗模式等情況,為系統運行和調度提供決策支持。
最后再根據數據分析和預測結果,智能調度光伏發電和儲能系統的運行模式,實現最優的能源調配和利用效率。
比如目前江蘇昆山南星瀆綠能e站二期工程采用基于大模型的微電網控制技術,輸入當日及次日氣象數據后,AI可預測光伏出力和充換電負荷,自動生成儲能充放電策略,使光伏消納率提升至99.7%,儲能日均放電量增加48.12千瓦時,綜合收益提升了14.07%。
并且在昆山項目中,全站采用3D數字孿生模型,實時關聯設備運行狀態,支持自動巡航、告警提示等功能,運維效率提升30%以上,目前已是蘇州規模最大的光儲充換綜合能源站。
此外,華為數字能源的解決方案則通過智能傳感器和物聯網技術,構建光儲充系統全生命周期管理平臺,實現設備健康度監測與故障預警。
通過智能調度技術,還能夠實現多能互補和雙向互動,當系統支持光儲充一體化運行時,剩余電力還可進行存儲或者反哺電網。上海徐匯區三匯路充電站便采用“自發自用+余電上網”模式,通過儲能系統平抑光伏波動并參與電網調峰。大同樊莊充電站利用儲能靈活調整充電功率,降低運營成本。而華為推出的光儲充一體化方案通過協同調度降低變壓器容量需求40%,同時提升光伏自消納率50%。
此外,智能化應用還能進行安全監控與故障預警,比如廈企研發的電氣火災智能探測系統,通過AI算法實時監測儲能、充電全系統,實現直流電弧故障毫秒級響應,填補了國內空白。
另一方面,隨著我國新能源汽車的持續增長,據數據顯示,2025年2月,新能源汽車零售滲透率達到了49.5%,較去年同期提升了15個百分點,這意味著在當月的汽車零售市場中,近一半的消費者選擇了新能源汽車。
從市場需求的角度來看,隨著可再生能源的普及和新能源汽車市場的快速增長,對光儲充一體化技術的需求將持續增加。有業內人士預測,在未來,光儲充市場將超萬億元規模。
光儲充一體化持續推進
從市場數據來看,在政策支持與技術降本雙重驅動,2025年全球光伏裝機預計超560GW,儲能容量突破220GWh,極大推動了光儲充一體化進程。例如福州的光儲充檢站,是國內首個融合屋頂光伏、戶外儲能、電池檢測的綜合體,支持快充(能夠20分鐘充滿),日均服務車輛數是傳統站3倍。
長沙?梨光儲充檢站則建設了全國首座“光伏+超充+檢測”一體站,配備600kW超級快充,智能運維系統實現無人化管理,年減排CO?超200噸。
同時光儲充一體化體大提升了能源轉換效率,如智光電氣的級聯型高壓儲能系統轉換效率超90%,支持構網型運行,為電網提供慣量支撐;廣州100MW獨立儲能電站年消納清潔能源超7000萬千瓦時,提升電網穩定性。
從科技創新的角度來看,隨著科技的不斷進步,如光伏發電效率提高、儲能系統穩定性和壽命延長,超充和V2G等技術逐漸成熟,光儲充一體化技術將不斷取得突破,進而推動光儲充一體化行業快速發展。
并且近年來政府陸續出臺了多項相關政策來推動這一項目的實施,例如國務院辦公廳印發的《新能源汽車產業發展規劃( 2021- 2035年)》中明確提出鼓勵“光儲充放”多功能綜合一體站的建設。而且多地明確2025年前充電場站免容量電費,將進一步改善投資回報。
在地方層面,據不完全統計,超過24個省市(自治區)發布了光儲充支持政策。部分地區還通過實施財政補貼等措施來鼓勵光儲充一體化項目的建設。
當然,目前的光儲充一體化仍然面臨這一些挑戰。例如初始的投資成本過高,其中儲能系統占到項目成本的50%以上,需要以來精準的負荷預測和電價政策來支持。如果場景定義不準確,容易造成資源浪費。此外,光伏發電、能量存儲和充電系統之間的協調與管理存在一定挑戰。
此外,若終端電力銷售不及預期,即充電車輛數量不足,將影響光儲充一體化項目的盈利性。因此企業在電站建設和運營過程中,需精準評估當地充電需求,以確保項目的經濟效益和可持續性。
當然,光儲充一體站的建設,加上智能化的加入,其初衷不僅是為了讓能源更有效率的運轉,同時還可以大大減少運維人員的工作量,提高一體站的運維效率。
例如在浙江金華義烏市,一座光儲充一體站預計一年累計發電量可達91.2萬度,減少約818.05噸的碳排放。而湖南婁底的一體站利用雨棚頂安裝147千瓦光伏發電系統1套, 配置90千瓦/304千瓦時儲能設備和26臺120千瓦直流一體式充電樁設施,年發電量約18萬度,可供52臺新能源車同時充電。
小結
光儲充一體化智能調度的核心在于通過AI和大數據實現多能互補與動態優化,典型案例已覆蓋城市充電站、高速服務區、工業園區等場景。隨著新能源汽車普及和“雙碳”目標推進,光儲充一體化將成為新型電力系統的重要節點,推動能源結構綠色轉型。
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