科普 | 什么是“光储充”一体化充电站？

随着光储充一体化系统市场需求的持续增长与技术的不断革新，储能行业内众多企业纷纷涌入这一新兴领域，它们敏锐地捕捉到了光储充一体化解决方案所蕴含的广阔市场前景与丰富机遇，将此视为推动企业业务多元化和扩张的重要战略方向。

那么，什么是“光储充”一体化充电站？充换电头条（微信公众号：chd2005s）对“光储充”一体化充电站的定义、有点、应用场景、建设难点等进行了梳理和总结。

来源：华为数字能源

“光储充”的定义

“光储充”一体化是一种将光伏发电、储能和充电相结合的能源解决方案。

光指的是光伏发电系统，通过太阳能电池将太阳能转化为电能；储是储能，是将电能适时存储及放出，以获取充放电收益；充是指充电，为电动汽车提供充电服务。在用电高峰时，光储充一体化电站可通过消纳光伏和储能放电给充电桩供电，减少一体化电站从电网获取的电能，甚至给电网供电；用电低谷时，则可为自身或电动汽车充电，有效实现削峰填谷，提高能源利用效率。

与传统的单一充电站相比，光储充一体化电站具有多能互补、节能环保、削峰填谷等显著优势；实际运营过程中，可通过优化配置和调度管理，实现经济效益和社会效益的最大化。

“光储充”的应用场景

1、新能源汽车充换电站

在新能源汽车充电站中，光储充一体化系统可以利用光伏发电产生的电能为电动汽车充电，并通过储能系统平滑电力供需波动。这种模式不仅可以提高充电站的自给自足能力，还能缓解电网压力，特别是在用电高峰期间。

2、高速服务区

高速服务区通常占地较广，有足够的空间安装光伏板和储能设施。服务区内的电动汽车充电站可以利用光储充一体化系统，既为过往车辆提供充电服务，又能利用多余的电能上网销售。

3、停车场

在城市中的停车场，尤其是大型商业综合体或公共停车场，可以安装光伏车棚，集光伏发电、储能和电动汽车充电于一体。这种模式不仅能够提供遮阳避雨的功能，还能为停靠的电动汽车提供绿色能源充电服务。

4、工业园区

工业园区通常有大量的屋顶和其他闲置空间可用于安装光伏板。光储充一体化系统可以帮助园区实现能源的自给自足，同时也能为园区内的电动汽车提供充电服务。

5、办公区

办公大楼的屋顶或停车场可以安装光伏板和储能设施，为员工的电动汽车提供充电服务。此外，还可以利用多余的电力为办公区供电或向电网出售。

6、家庭和商业领域

对于住宅区和商业建筑，光储充一体化系统可以为用户提供自给自足的清洁能源，减少对电网的依赖。家庭和商业用户可以利用太阳能发电，并通过储能系统存储多余的电能，以备不时之需。

7、微网储能系统

微网系统可以与电网连接，也可以独立运行，为用户提供稳定的电力供应。

医院、数据中心、工业园区等对电力质量和可靠性要求较高的场所特别适合采用光储充一体化的微网系统。

8、光伏并网/离网储能

并网储能系统可以在电网和光伏系统之间进行能量交换，实现电能的共享和交易。离网储能系统则可以在没有电网接入的情况下为用户提供电力。

9、工业和农业应用

在工业和农业领域，光储充系统可以提供电力供应，同时还可以用于电力调峰、备用电源等。

10、移动电源和便携式设备

光储充系统还可以用于为移动电源和便携式设备提供充电服务，如户外活动、露营等。

来源： 固德威光伏社区

“光储充”的优势

1、峰谷套利

利用储能装置，在电价较低的时段储存电能，在高峰时段使用或出售电能，从而实现经济效益的最大化。

2、清洁能源

利用光伏发电，减少了对化石能源的依赖，降低了碳排放，符合绿色发展的要求。

3、削峰填谷

通过储能系统的调节，实现电能的削峰填谷，有效缓解电网压力，提高电网稳定性。

“光储充”的社会效益

1、缓解电网负荷，助力“迎峰度夏”

光储充一体化充电站利用光伏发电，实现自发自用，有助于建设完善健全的柔性“迎峰度夏”响应体系，缓解电力供应紧张的局面，提升供电可靠性，提高整个电力市场的稳定水平和运行效率。

2、资源整合，提高土地利用率

光储充一体化充电站，能够解决在有限的土地资源里配电网的问题，最大限度利用各类停车场、工业园区等建筑的空闲面积，节约了土地资源成本。还可与“光伏+交通”模式结合，改造高速沿途的加油站和休息区，增加绿电比例。

“光储充”的政策扶持

近年来，从国家到市级支持政策频出，各级主管部门也明确支持鼓励光储充一体化建设。政府出台一系列的政策和规划，不仅涉及光储充一体化技术的研发和应用，还涉及到整个产业链的完善和发展。

“光储充”案例展示

以位于成都双流区的华体科技园区光储充一体化充电站项目为例，该项目集光伏、储能、充电、放电四大功能于一体。园区屋顶有2000多平方米的光伏发电，年发电量可到20万度。通过智慧能源管理系统对园区与充电站用电进行智能化整合、调配和管理，可满足办公区全年用电，实现零碳化办公。

来源：华体科技603679

华体科技园区光储充一体化充电站

此外，在今年4月，湖北省首座配备液冷充电设备的“光储充换放”一体超级充电站投入使用。中心由国网湖北电力投建，面积约6200平方米，装备有4套超级快充装置，同时为97辆电动车充电。“充电5分钟、续航300公里”，能为新能源车主提供极速充电服务。而且配备V2G充电桩具备双向传输功能，车主可以低谷时充电、高峰时放电，通过电价差获取收益，并为电网安全出力。

湖北首座配备液冷充电设备的“光储充换放”一体超级充电站

“光储充”一体化项目如何赚钱

1、充电服务收费

光储一体充电站可以向电动车用户提供充电服务，并按照一定的费率进行收费。例如，可以按照充电时间、充电功率或充电量进行计费。

2、能源销售

除了为电动车提供充电服务外，光储一体充电站还可以将多余的电能出售给周边的工商业用户或居民。这样可以通过能源销售来获得收入。

3、电网交互

光储一体充电站可以与电网进行双向交互，将多余的电能注入电网，参与电力市场，并根据市场的供需情况获取收益。

4、储能系统运营

光储一体充电站的储能系统可以用于调峰填谷、削峰填谷等能源调度服务。可以与电力公司或能源服务商合作，将储能系统作为虚拟电厂参与能源市场交易，从中获得收益。

5、广告与合作

光储一体充电站的充电桩可作为广告展示空间，可以与企业合作，在充电桩上展示广告，获取广告费用。还可以与电动车制造商、能源公司等合作，进行品牌宣传、产品推广或技术合作。

6、政府补贴与激励

根据当地政府的政策，光储一体充电站可能有资格获得太阳能发电、储能设备或电动车充电基础设施方面的补贴、奖励或激励措施，从而降低成本或获得额外收益。

*需要根据具体情况进行策划和运营,因地区、市场需求和政策环境的不同，收益来源可能会有所差异。

“光储充”的产业链分析

“光储充”产业链中的关键环节为储能集成（成本占比50%）、光伏组件（成本占比30%）和充电桩（成本占比15%），三者在终端产品的成本构成中的占比较高，光伏组件的转换效率、储能电池循环性能和充电效率直接决定了光储充电站的投资回报周期。

“光储充”的系统组成及作用

系统主要由光伏电池组件、光伏车棚、并网逆变器、储能变流器(PCS)、储能电池、充电桩设备及计费系统、交流并网柜以及综合监控系统组成。

1、太阳能光伏组件：利用晶体硅制成，其作用是将太阳辐射能转换为电能。根据实际需要可将电池组件相互串联，并联连接。

2、并网逆变器：将来自太阳能光伏组件的直流电流变换为符合国家电网要求的交流电流的电力变换装置。

3、储能电池：用于储存电量。通常选用磷酸铁锂（LFP）方案。

4、储能变流器(PCS)：可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换。PCS 控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电。

5、交流配电柜：交流配电柜主要是通过配电给逆变器/储能变流器提供并网接口，该配电柜含网侧断路器、防雷器、配置发电计量表、逆变器/储能变流器并网接口及交流电压、电流表等装置。

6、充电桩系统：充电桩在该系统中相当于用电负载，可根据项目实际需求进行搭配。

7、综合监控系统：光伏逆变器、储能系统均配有数据采集模块，可将发电信息和运行状态，实时上传到云平台管理系统，通过该监控系统，可集中管理所有光伏、储能设备数据。

8、整套系统可分为三层：管理层、调度层、执行层。

来源：英杰新能源

“光储充”的建设难点

在“光储充”电站场景规划方面，主要分为四步：设计、选型、建设、运营。

设计指的是场景设计，决定了充电桩是大功率还是低功率，储能电池大容量还是小容量；其次是系统配置和布局，要结合电站服务的新能源车类型和数量，设计规模适合的、满足车辆充电需求的规划。

选型包括光伏组件、储能电池、充电桩类型。

建设包含合作模式，这里主要是指的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，一个是充电桩运营商业模式，是指提供充电站设备和充电服务的商业模式，例如一些运营商会有自己的电价模板；而“光储充”系统运营模式指的是根据政策、电价、能源策略，对设备进行监控、大数据分析，根据宏观环境制定相应的电站运行策略。

“光储充”电站的建设势必会遇到诸多挑战，比如，在宏观层面，分布式光伏大量接入配电网，以及电动汽车群集中高峰期充电，均会对电网造成冲击。

对于电动车充电而言，目前单个直流快充桩的功率在60kW以上，一台直流快充桩运行，大约相当于二三十个家庭的用电量，这对电网的冲击是很大的。其次，电动汽车蓄电池充电属非线性负荷，充电过程中会也产生谐波。谐波会对电网造成危害，引起线路或变压器附加损耗增加和发热，当充电站的电动汽车采用大电流快速充电时，会形成150～600A的大电流，这可能会造成电网不稳定，并且过分密集的集中充电可能导致充电站瞬时负荷过大，对电网的负荷调节能力、载荷能力以及电源容量均造成考验。在这样的情况下，“光储充”的合理配置就十分重要了，特别是储能系统的配置，一方面提高了光伏能源的消纳能力，一方面加强了“光储充”系统的用电灵活性，减少了新能源车大量接入对电网的瞬时冲击。

此外，还有“光储充”电站建设的挑战。首先是设计，一是基础设施建设不足，虽然充电桩数量增长迅速，但是远远无法满足充电需求，充电难现象依旧突出；二是效率低，大部分充电站的桩车比是按照1：3或1：4的情况进行配置，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。

其次是关于选型和建设，一是建设成本高，充电场站投入成本高，前期调研规划选型必要性高；二是建设用地稀缺，场地难觅、拿地难；三是协调难度大，建设过程中具有众多利益主体，协调难度大。

最后是运营，主要是模式不成熟，包括系统策略的运营、经营模式的运营，系统策略主要是结合“光储充”一体化来制定充放电策略，经营模式指的是运营商的经营策略。

“光储充”的代表企业

1、华为

华为光储充一体化解决方案，深耕行业领域，全面覆盖园区、服务站、充电场站等丰富场景。具备多元化的功能和价值，聚焦“安全、电网支撑、智能化”，秉承“高质量、高安全”设计理念持续助力城市绿色低碳发展。

来源：华为官网

2、优优绿能

4月11日，优优绿能在ESIE·2024北京储能展首次亮相户用储能解决方案——业界首个实现并离网模式的光储充放一体解决方案，高度集成光伏逆变器、储能变流器、储能电池、直流V2G充放电模块、能量管理系统（EMS）五大板块，基于全球户用光伏发电、储能、充电、放电四大需求，率先完成了光储充放融合一体。

3、爱士惟

在技术不断突破的基础上，爱士惟通过快速迭代，实现了从光伏并网逆变器、储能逆变器、储能电池，到智能充电桩及智慧能源管理系统等多应用场景的产品谱系覆盖。

来源：爱士惟

4、德力西电气

基于“创新绿色配电、共筑零碳未来”的理念，推出了自研的分布式光储充解决方案。与传统厂商相比，传统厂商受限于充电桩功率、电压等级升高、系统各个分立器件兼容性差、运行时电磁干扰大、漏电保护器易发生误动作、接触器容易烧蚀等特点。

来源：德力西电气

5、怡亚通

怡亚通旗下怡领科技是一家集储能充电桩和无人机研发、生产、销售为一体的综合性服务企业。公司在全国范围内拥有近百个充电站场。聚焦新能源风口领域，怡亚通快速布局光储充一体化系统，打造储能产品，建设储能或光储充一体化综合项目，为不同行业提供多维度、多场景解决方案。

“光储充”的未来前景

光储充一体化系统作为一种综合能源解决方案，其未来前景非常乐观。以下是一些关键点，帮助理解光储充一体化系统的未来发展趋势：

1、可持续能源发展：随着全球对可再生能源和低碳经济的追求，光储充系统作为实现这一目标的关键技术，其重要性将持续增长。

2、技术进步：光伏发电效率和储能技术的不断提升，将降低光储充系统的成本，提高其经济性和可行性。

3、政策支持：许多国家为了促进可再生能源的发展和减少温室气体排放，提供了政策和经济上的支持，这将进一步推动光储充技术的发展和应用。

4、市场需求：随着电动汽车和移动设备的普及，对高效、便捷的充电解决方案的需求日益增长，光储充系统可以满足这一需求。

5、电网优化：光储充系统可以帮助电网实现负载平衡，提高电网的稳定性和效率，特别是在分布式发电和微电网领域。