光储充放一体化:新能源汽车 光伏发电

导语

绿色、低碳、可持续发展成为全球能源革命的关键词。工业、建筑和交通三大能源消费者在推动革命方面发挥着重要作用。通过自身的生产改造和工厂布局，实现工业和建筑领域的低碳减排，而交通领域也试图借助光伏来降低能耗。与此同时，新能源汽车脱颖而出，近年来在渗透性方面表现出色，“光储充放”它被认为是未来新能源汽车发展的重要途径，并涉及到当前的变化。本文将围绕“光储充放”，谈谈汽车能源整合的未来。

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最近，新能源汽车充电价格的上涨引起了公众舆论。许多网民开玩笑说，他们已经成为“特种兵”，为了充电要“跋山涉水”在寻找廉价的充电桩时，许多网民质疑电价是否会赶上油价。从另一个角度来看，这反映出中国新能源汽车及相关产业链正在走上正轨，这可能不是一件坏事。

十年前，当新能源汽车刚刚起步时，国家出台了各种优惠政策，鼓励人们消费新能源汽车。随着汽车市场规模的扩大，开展充电业务的企业也开始绕道而行。为了抓住客户，他们制定了一系列优惠计划，这实际上是一种损失。现在，随着市场的逐渐成熟，各种优惠和补贴的取消，充电价格自然会上涨，这是正常的发展。

当然，盲目的价格上涨只会引起新能源车主的不满，甚至阻碍整个市场的发展。关键是如何降低充电成本，提高整个充电桩的经济效益，使企业和车主实现双赢局面。因此，光存储、充放一体化的概念已成为汽车与能源一体化的新发展理念。

什么是光储充放一体化？如何工作？

字面上，“光储充放”是其核心的四个部分——集光伏发电、储能电池、充电桩、反向充电于一体，形成智能、高效、环保的能源系统。具体来说，光储充放一体化站由供配电系统、储能系统、光伏发电系统、充放电系统等多个系统组成，涵盖光伏组件、光伏逆变器、储能电池、双向交流器、充电桩、DC-DC变换器等设备。

光储充放一体化的关键在于根据光伏发电和新能源汽车用电制定合理的操作策略。在一体化站中，当光伏力过大时，可以通过储能系统存储多余的电量，也可以上传到电网获取电费收入，这与工商分布式光伏的自发自用和剩余电网相同。当光伏疲劳不满足负荷时，可以通过储能放电为新能源汽车提供电力。当然，在这个过程中，新能源汽车也可以反向充电，作为能源提供商获得收入。储能系统起着灵活调节的作用，可以有效降低充电桩的峰谷差，缓解对电网的压力，提高系统的经济性和清洁度。

为何要发展光储充放一体化？

刚才提到，汽车与能源的融合是绿色低碳发展的有效途径。光伏发电用于新能源汽车充电，可以减少传统能源的使用，减少环境污染，是一种可持续发展的方式。特别是双碳目标提出后，光伏和新能源汽车得到了迅速的推广，强大的结合也推动了储能的发展，进一步提高了新能源的利用效率和经济性。

另一方面，特斯拉、威来、小鹏、理想等新能源汽车龙头企业正在加快大功率充电站的发展。大功率充电的脉冲负载是对电网负载能力的一大考验，改造电网是一种解决方案，但相对而言，光储充放一体化站的建设更加经济。配备储能系统，对新能源汽车充电和光伏发电进行了很好的调节，有效降低了对电网的影响。

在维护检测方面，光储充放一体化站可视为一种多能互补的场景。与单独的光伏电站和充电站不同，它更适合集群管理和整个系统的联合调整和联合试验，大大降低了运维人员的维护成本和时间成本，从而提高了整个系统运行的效率和效率。

同时，这种集中场景可以有效地整合和利用各种资源，挖掘多个利润点，最大限度地提高经济效益。就像在棚内布置光伏系统一样，在保留其遮挡阳光、遮挡雨雪的基本功能的同时，也赋予了绿色发电的环保属性。一些可以提供环宝服务的电站，如阳光17号，就是利用这种模式整合闲置资源，提高企业的经济效益。

此外，光储充放也是国家实施的方向。2021年11月，国家发展和改革委员会发布了《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，特别强调要促进新能源汽车与能源的融合发展，明确鼓励“光储充放”多功能综合一体站建设(分布式光伏发电-储能系统-充放电)。在本文件中，新能源汽车不仅要与能源相结合，还要与交通、信息通信等领域相结合。可以说，未来的光存储、充放一体化站将通过智能分析和控制，实现稳定的电源供应和需求响应，即基于大数据的智能能源系统，进一步提高用户的充电体验。

光储充放一体化的现状如何？有什么困难？

目前，北京、上海、深圳等100多个城市的国家电网等一些公共机构已经走在光储充放发展的前列，开始试点光储充一体化充电站。与此同时，资本市场也敏锐地捕捉到了这一趋势，特斯拉、宁德时报、协鑫、华为、创维等汽车和能源领域的领导者也开始布局。其中，宁德时代去年在锂电池城投入光储充检智能超充站，今年发布了神兴超充电池，将新电池投入光储充一体化超充站。巧合的是，今年4月，华为在上海汽车国际展上正式发布“新一代全液冷超充架结构”充电网络解决方案，并将光存储技术引入其中，已开始陆续投入使用。

虽然很多企业都在争暗斗，但目前光储充放一体化发展可能还处于十年前新能源汽车发展阶段。新能源汽车有今天的市场规模，一方面依靠国家政策的支持，另一方面依靠人们的意识觉醒，另一方面依靠关键技术的升级。与新能源汽车不同，光储充放是汽车市场的硬配套设施。我相信它的发展将不可避免地快于新能源汽车的发展，只是为了解决安全、成本等问题。

储能作为光储充放系统的关键环节，一直是社会关注的焦点。今年4月，北京一个光储充示范项目爆炸，给整个行业敲响了警钟。目前，铅酸电池主要用于储能电池，其次是锂离子电池。虽然这两种电池的安全性已经达到了很高的水平，但仍然不能完全排除暴露、过度充放电、短路等造成的安全事故。今年，宁德时代发布了钠离子电池，预计将进一步提高储能安全性。未来5-10年，电池安全研究将放在首位，这也是我国光储充放系统能否步入快车道的关键！

此外，储能系统也是光储充放建设的主要成本。就目前的技术水平而言，长寿命储能电池的使用寿命设定为10-15年，能否长期使用取决于充放电频率、电池维护等因素，存在一定的不可控性。整个系统的运行和维护成本也与用户的使用和操作密切相关。就目前而言，光储充放一体站的投资回收周期约为5-6年，回收周期过长，整个系统存在诸多不稳定因素，整体盈利能力较低。

因此，虽然光储充放一体化已在一些地区得到试点应用，但仍处于探索阶段，一些关键技术问题仍需解决。从商业角度来看，这种利用多元化清洁能源技术将普通能源消费者转变为供需并存者的盈利模式肯定会受到市场的关注和人们的追捧。因此，光储充放肯定会迎来爆发，届时可能会迎来新的变化。