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“光储充”一体式充电站中的“储能风景线”

2022-05-09 08:35来源:高工储能关键词:储能储能系统充电基础设施收藏点赞

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正蓬勃发展的储能正助力“光储充”一体化电站布局加速。

“光储充”一体化电站,简而言之,就是集光伏发电、储能、充电于一身的一个综合功能电站。它有三个特征:1、可实现光伏发电自发自用;2、余电储存;3、可结合储能峰谷电价差套利。

(本文来源:微信公众号”高工储能“ID:weixin-gg-ess)

“光储充”智能充电站的概念,在国内最早由宁德时代提出。宁德时代通过4年投入,开发出一个类似集装箱大小、带储能功能的充电站,能够为用户提供储能、快充、电池健康检测等服务。在用电高峰,该充电站可给电网供电;逢用电低谷,则给自身或电动车充电,起到削峰填谷的作用。宁德时代实现了光储充智能电站的快速落地。

目前,国内的车企还没有大量涉足该领域。目前国内布局“光储充放”的企业主要是宁德时代和华为,特斯拉短期在中国推广并不容易,但在5年的时间维度看,其竞争力非常明显。

光储充一体化电站可以解决新能源汽车充电站电容量不足的问题,它利用夜间低谷电价进行储能,在充电高峰期通过储能和市电一起为充电站供电,满足高峰期用电需求,既实现了削峰填谷,又节省了配电增容费用,增加新能源的消纳,弥补了太阳能发电不连续性的不足,是一种可持续发展的能源利用方式。

光储充换电站对新能源汽车的发展将带来很大影响。光伏自发自用,绿色经济,储能缓解电网扩容投资,光储充电站或将成为充电基础设施发展的主流方向。

随着储能的发展,光储充电站将成为充换电基础设施发展的主流方向。分布式储能不但可以解决城市扩容问题,还可以为商业综合体及智能楼宇提供备用电源,避免在用电高峰时段出现临时停电现象。

储能可解决电网增容、扩容矛盾

相较一般的充电站,“光储充”一体化充电站究竟有哪些优势?

因为有了储能单元,可实现局部微网的削峰填谷。“光储充”系统能很好地应对超充时代的高电压、大电流对电网产生的冲击。在电动汽车集中充电或者大规模充电的时候,通过储能系统来平抑电动汽车引起的电网波动。

因为有了储能的功能,系统还可以接收光伏发电,一些配套园区还可作为应急电源、备用电源等来使用。

这种充电站可实现用户的电费账单“两部法”,一部分与申请的容量“功率订购额”成比例,一部分与消耗的电量成比例。

储能系统可以在用电需求低时充电,而在用电需求变高时放电,实现用电负荷的“移峰”,从而减少功率订购额,降低用电成本。

由于全天各时段的电价不同,用户可以利用这种电价差决定何时从电网购买何种价格的电。在非峰值负荷时间电价对储能系统充电,而在峰值负荷时段电价进行放电,从而将非峰值时段的电价“迁移”至峰值时段,实现峰谷套利。

业界人士称,光储充项目可以通过储能来解决电网增容、扩容的矛盾问题。

储能系统助力城市快速充电基础设施建设

储能系统是一个利用锂电池作为能量储存载体,在一定时间内存储电能和一定时间内供应电能的装置,具有高能量密度、高转换效率和快速反应等特点,可以理解为一个大型“充电宝”。

在城市快速充电基础设施的建设中,储能系统可以起到减少初期投资、增强供电可靠性、助力节能减排等作用。

储能系统的可有效支撑新能源汽车充电高峰时期的的电力需求,实现峰值功率平滑,从而推迟电力增容与改造的相关投资。在规划电力系统时,设计合适的功率和容量的储能系统,可优化系统与设备容量,减少建设投资。

储能系统将非峰值时段的低碳排放电能转移到峰值时段使用,从而减少对高排放能源的消耗,有利于节能减排。

当电网偶发停电时,储能系统可以作为后备电源为用户持续供电,有助于减少突然停电给充电基础设施的运营造成的不利影响。此外,通过储能系统的安装与应用能够滤除来自电网的扰动,可以作为一种电能质量控制装置来改善重要负荷的供电质量。

液冷为光储充系统主流技术

储能系统就像城市里的加油站,充电基础设施一般建设在人口密集,寸土寸金的城市核心区。

与充电基础设施配套建设的储能系统应当具备安全性高、用地少、维护成本低的特点。

传统的风冷储能散热技术是通过风扇将电芯产生的热量带到外部,虽然具有结构简单、成本低的优势,但换热系数低,冷却速度较慢,且需要大面积的散热通道,令整体储能系统自耗电高、占地面积大、维护成本高。

液冷储能散热技术是通过冷却液对流换热方式降低电池温度,导热率高,散热更均匀,可大幅度降低储能系统的自耗电。并且,液冷方案不需要预留散热风道,大幅节约占地面积,适合部署于土地资源稀缺的城市核心区。

除了液冷,目前业界还有一些新的尝试。威睿能源利用两相变化吸热/放热原理,在产品具有较高防护等级的情况下高温吸热,低温放热保证电芯工作在适宜温度,在业内首创相变冷却静音设计。目前已有多场景实际应用。

威睿能源在杭州湾新区威睿厂区内部已经建立“风光荷储充”综合能源示范站,包含1台500kW /1000kWh磷酸铁锂电池储能集装箱,一台360kW /1056kWh梯次电池储能集装箱,1台并网柜,一台60kW /120kWh商业储能,一台5kW/10kWh户用储能、一台1kW轴流风机、30kW光伏及整站EMS能量管理系统及云平台等。


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