光储充一体化车棚将成为一种常见的便利基础设施

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市场洞察

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近年来，随着环保意识的不断提高和对传统燃油汽车的限制的加强，新能源汽车爆发式发展。2022年，中国新能源汽车销量居世界第一，占世界总销量的60%以上。到2023年，仅4月份，中国新能源汽车销量就达到49.44万辆，同比增长86.28%。

中国乃至全球市场的高繁荣发展促进了充电基础设施服务需求的快速增长。充电服务市场形成了以充电站、充电桩为主的基础设施服务，辅以充电APP等各种充电服务产品、充电卡等。

就政策而言，我国公共充电服务市场可分为四个阶段。2006年至2014年是萌芽期。在政策的指导和支持下，BYD和国家电网开始投入充电站；2015年至2018年是增长期。在国家发展和改革委员会的领导下，在财政部的支持和资本市场的干预下，私营企业开始涌入市场；2019年至2025年是爆炸性时期。由于新能源汽车的发展，充电桩的建设呈爆炸性增长，现阶段中国建设了世界上最大的充电网络。在不久的将来，包括整个运营、商业模式、生态系统等在内的中国公共充电服务市场将进入成熟期。

中国有500多万个充电站。然而，与电动汽车的快速发展相比，尽管充电和更换基础设施的建设速度显著加快，但仍存在巨大的充电桩缺口。到2022年底，国内车桩比仅为2.5:1、超过一半的是私人充电桩。根据工业和信息化部的计划，到2025年，中国将实现车桩比2:1，2030年车比1:因此，我国充电桩建设有望加快。

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技术发展

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然而，充电桩的建设和发展实际上对电网产生了影响。例如，对配电网负载曲线、系统电压偏差、系统网络损坏增加、系统三相平衡、变电站供电范围和短路容量、系统三相平衡等的影响。

充电站建设带来的一系列问题是“光伏 储能 充电”一体化发展提供了良好的机遇。“光储充”简单地说，光伏、储能、充电桩等元素通过电力电子转换技术结合在一起，形成一个小的源、网络、荷载、储存新的电力系统。它可以实现绿色能源的高效友好利用，如解决分布式新能源的随机性和波动性问题；通过储能降低能耗成本；结合电动汽车V2G技术，创新能源利用与发电载体的技术实践；分类、分析和智能控制充电负荷，探索与新能源汽车的结合形式。

因此，“光储充”结合可以很好地解决光伏消耗能力不足和电网冲击等问题。直流和交流充电桩、微电网、容量配置和车辆对网(V2G）等，都是“光储充”该研究的热点和发展方向也包括商业模式等相关问题。

为促进新能源汽车和充电服务市场的发展，政府出台了一系列激励政策，包括新能源汽车和充电桩建设的政策规划和促进“光储充一体化”建设经营补贴政策。这些政策将为新能源汽车和充电服务市场的健康发展提供有力支持。在不久的将来，“光储充一体化车棚”它将成为一种常见的便利基础设施。

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 应用场景

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“光储充”各应用场景的特点包括：一是实现光伏最大化、备用或直接充电；二是促进当地光伏消耗，降低城市用电压力，最大化业主自身经济效益；三是通过综合建设，棚布局光伏，提高城市空间综合利用率；四是丰富城市和城际基础设施，最大限度地促进市民出行。

我们把 “光储充”电站的应用场景大致分为三类：第一类是城市充电站，主要是指在公共停车场、物业社区和购物中心建设的充电站。在这些地方建造“光储充”电站满足城市私家车、运营、货车的充电需求，相当于城市加油站，最大的特点是方便，停车时间长，不需要大功率充电桩；第二类是高速服务区，主要满足长途旅行的需要，此时需要大功率充电桩进行快速充电；第三类是工业园区，工厂建设空间比较充裕，安全是首要考虑因素。同时，在“双碳”在大背景下，政府要求企业清洁生产，节能减排，这样，“光储充”该设计还可以抵消某些碳排放，帮助企业实现减排目标。同时，在“双碳”在大背景下，政府要求企业清洁生产，节能减排，这样，“光储充”该设计还可以抵消某些碳排放，帮助企业实现减排目标。此外，还有港口、民航、工业设备等特殊充电场景。

“光储充”电站的核心是停车充电一体化，即即即插即用。举例来说，我们把车停在公司里，顺手连接充电桩，实现停车即充电。至于充电时间段和时间，下午4:00到6:00，或者晚上10:00到2:00，这两个时间段充电集中，形成高峰，会对电网产生一定的影响；运营车辆通常在午休时间休息。“光储充”通过结合，可以削弱充电高峰的影响，削弱车主充电习惯的影响，“光储充”智能控制电站，实现即插即用，同时避免对电网造成冲击。

需要指出的是，简单的充电桩和电网调节和“光储充”电站系统调节负荷差别很大。例如，对于简单的电网调节，用电单位只能根据用电负荷和充电桩负荷提前计划用电设备的开关，而不能根据峰谷电价等策略进行智能用电。如果是“光储充一体化”系统在光伏的基础上增加储能电池，具有多种控制策略，可以弥补光伏发电不稳定的缺点，实现供电和用电的基本平衡，使整个系统更加可控，无需限制光伏发电和充电桩的用电。

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建设难点

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在“光储充”电站场景规划主要分为设计、选型、施工、运营四个步骤。

设计是指场景设计，决定充电桩是大功率还是低功率，储能电池是大容量还是小容量；二是系统配置和布局，结合电站服务的新能源汽车类型和数量，设计规模合适，满足车辆充电需求。

选型包括光伏组件、储能电池和充电桩。

建设包括合作模式，主要指EPC模式、EMC模式、设备提供解决方案、租赁合作等合作建设模式。

运营有两个层次的含义。一是充电桩运营的商业模式，是指提供充电站设备和充电服务的商业模式。例如，一些运营商将有自己的电价模板；和“光储充”系统运行模式是指根据政策、电价和能源策略对设备进行监控和大数据分析，并根据宏观环境制定相应的电站运行策略。

“光储充”电站的建设必然会遇到许多挑战。例如，在宏观层面，大量分布式光伏接入配电网和电动汽车集中高峰充电将对电网产生影响。

对于电动汽车充电，目前单个直流快速充电桩的功率在60kW以上，直流快速充电桩的运行相当于20或30个家庭的用电量，对电网的影响很大。其次，电动汽车蓄电池充电是非线性负荷，充电过程中也会产生谐波。谐波会对电网造成伤害，增加线路或变压器的附加损失和加热。当充电站的电动汽车用大电流快速充电时，会形成150～600A的大电流可能导致电网不稳定，过密集的集中充电可能导致充电站瞬时负荷过大，测试电网的负荷调节能力、负荷能力和电源容量。在这种情况下，“光储充”合理的配置非常重要，特别是储能系统的配置，一方面提高了光伏能源的消耗能力，另一方面加强了光伏能源的消耗能力“光储充”该系统的电力灵活性降低了大量新能源汽车接入对电网的瞬时影响。

此外，还有“光储充”电站建设的挑战。首先是设计。首先，基础设施建设不足。虽然充电桩数量增长迅速，但远远不能满足充电需求，充电困难现象依然突出；第二，效率低，充电站桩车比例大多为1：3或1：4.配置情况，服务车辆少，效率低；三是布局不平衡，场景定义不准确，造成浪费。

二是选型施工。一是施工成本高，充电站投资成本高，前期调研规划选型必要性高；二是建设用地稀缺，场地难以找到和征地；三是协调难度大，施工过程中利益主体多，协调难度大。

最后是运营，主要是模式不成熟，包括系统战略运营和运营模式运营。系统战略主要是结合起来的“光储充”一体化制定充放电策略，经营模式是指经营者的经营策略。

总的来说，“光储充”该系统是微电网不可缺少的组成部分。该系统经过不断克服困难和挑战，已成为配电增扩容的理想选择，具有系统控制简单、调度响应快等优点。此外，它还适用于短时脉冲负荷的应用场景，并能实现离网操作。可以说，在未来，“光储充”系统是一个强大的发展方向，必将在微电网领域发挥重要作用。