中國儲能網(wǎng)訊：隨著全球能源轉型和環(huán)境保護意識的提升，新能源汽車日益普及。鄉(xiāng)村地區(qū)作為新能源汽車市場的重要組成部分，其充電基礎設施建設顯得越來越重要。光儲充一體化車棚作為一種新型的充電設施，將光伏發(fā)電、儲能、車棚與車輛充電相結合，具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能等優(yōu)勢，非常適合在鄉(xiāng)村地區(qū)推廣應用。本文通過一個具體案例對光儲充一體化車棚建設運行進行介紹，對其應用效果及前景進行分析，供參考。
01
光儲充一體化車棚應用實例
案例光儲充一體化車棚搭建于上海市松江區(qū)黃橋村，覆蓋6個停車位，是該村內(nèi)唯一一座新能源汽車充電站。該光儲充一體化車棚主要由鋼結構系統(tǒng)、光伏組件、儲能柜、充電樁、輔助設備等組成。
1.1 鋼結構系統(tǒng)
鋼結構系統(tǒng)采用6mmQ235B鋼材制作，主要由立柱、大梁、圓管等組成，長14.4m，深5.3m，高3.6m，鋼材表面靜電涂裝，具有優(yōu)秀的防腐、抗磨性能。光伏支架采用BIPV（光伏建筑一體化）專用防水鋁型材，表面做陽極氧化處理，支架在實現(xiàn)防水的同時，還可將雨水進行回收。
1.2 光伏組件
光伏組件采用445W單晶硅太陽能光伏組件，共35片，總裝機容量為15.575kW。單片光伏組件質(zhì)量20.8kg，長寬厚尺寸為1722mm×1134mm×30mm，組件效率22.8%。光伏組件串并聯(lián)后接入儲能柜，然后接入用戶配電站配電變壓器低壓側配電柜內(nèi)。
1.3 儲能柜
儲能柜主要包含15kW光儲一體逆變器和51.2kWh儲能電池。光儲一體逆變器采用光伏逆變器、儲能逆變器一體化設計,光伏和儲能各自通過DC/DC共直流母線匯集的方式，控制靈活，穩(wěn)定性高，不僅可以實現(xiàn)光伏的MPPT（最大功率點跟蹤）控制，還可以適應不同類型的儲能，充分發(fā)揮儲能的調(diào)節(jié)范圍，優(yōu)化儲能的充放電控制，提高能量的利用率。儲能電池采用磷酸鐵鋰電池，安全性能高，循環(huán)壽命長，使用壽命超過10年。儲能柜主要技術參數(shù)如表1所示。
儲能柜實現(xiàn)了系統(tǒng)中的直流交流電能轉換，可以協(xié)調(diào)控制光伏與儲能電池的出力，平抑光伏發(fā)電的功率波動，并通過儲能變流技術輸出滿足標準要求的交流電能向負載供電，具有并離網(wǎng)模式切換、光伏能量功率跟蹤及對儲能電池精細管理等功能。該項目以最大化利用光伏發(fā)電為原則，按照全天實時充電需求功率（Pcharge）、光伏輸出功率（Ppv）、儲能電池輸出功率（Pbattery,out）三者之間的關系制定控制策略（如表2所示）。運行策略的切換由儲能柜控制執(zhí)行。
1.4 充電樁
充電樁采用7kW交流充電樁，共6個，單樁最大輸出功率7kW，最大電流32A，整機防護等級達到IP54，具有良好的防塵、防水功能。支持刷卡、微信/支付寶掃碼等多種啟動方式，用戶可自主完成刷卡/掃碼付費、充電、查看狀態(tài)，人機界面友好，簡潔明了，方便操作。外殼采用高強度工程塑料，整體強度好。
1.5 輔助設備
該光儲充一體化車棚還安裝了氣象站和攝像頭。氣象站實時監(jiān)測和記錄溫度、濕度、輻射、風速與風向等數(shù)據(jù)，通過精準的氣象監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，提供及時、準確的氣象數(shù)據(jù)和服務，為數(shù)字鄉(xiāng)村建設提供數(shù)據(jù)支撐。攝像頭實現(xiàn)全天監(jiān)控，對周邊區(qū)域進行視頻監(jiān)視。
02
實例運行數(shù)據(jù)分析
2.1 光儲一體
該光儲充一體化車棚光伏發(fā)電優(yōu)先用于充電消納，有余量則給電池充電，還有余量則上網(wǎng)。統(tǒng)計該項目1年運行數(shù)據(jù)，全年光伏發(fā)電量14335.74kWh，月平均發(fā)電量為1194.64kWh，其中，直接用于充電的電量為4616.62kWh，占全年發(fā)電量的32.2%；用于儲能的電量為9592.68kWh，占全年發(fā)電量的66.9%；余電上網(wǎng)電量為126.43kWh，占全年發(fā)電量的0.9%。項目光儲充作用明顯，大大提升了光伏自發(fā)自用比例。
該光儲能一體化車棚充電優(yōu)先使用光伏發(fā)電，其次是儲能，市電作補充。全年充電消耗電量32948.50kWh，月平均充電電量2745.71kWh，其中來源于電網(wǎng)的電量為19218.83kWh，月平均為1601.57kWh，占比58.3%；來源于光伏和儲能的電量為13729.67kWh，月平均為1144.14kWh，占比41.7%。項目對新能源能夠很好地消納，實現(xiàn)了電費節(jié)約和碳減排。
2.2 充電特性
綜合考慮光伏發(fā)電等因素，將一天24小時分為白天時段和晚上時段，白天時段為8時至19時，晚上時段為下午19時至次日8時。將站點全年的充電數(shù)據(jù)按時段逐月分類匯總分析如下。
每月充電次數(shù)情況。從數(shù)值上看，7月、8月、9月充電次數(shù)最多，最高為8月，達156次，全年月平均充電次數(shù)達97次。從占比上看，晚上時段的充電次數(shù)比白天時段多，平均高出35%。
每月充電電量情況。從數(shù)值上看，7月、8月、9月充電電量最多，最高為8月達4458.9kWh，全年月平均充電電量達2745.7kWh。從占比上看，晚上時段的充電電量比白天時段多，平均高出154%。
車棚站點全年充電1165次，其中白天時段495次，晚上時段670次；充電電量32948.5kWh，其中白天時段9298.45kWh，晚上時段23650.05kWh。用戶在晚上時段充電較多。車棚站點使用率高，一定程度上滿足鄉(xiāng)村對于新能源汽車充電的需求。
2.3 項目效益
該光儲能一體化車棚全年光伏發(fā)電14335.74kWh，參照GB/T 2589—2020《綜合能耗計算通則》，電力折標準煤系數(shù)為0.1229kgce/kWh，全年光伏發(fā)電節(jié)約標準煤1761.86kg。全年充電消耗電量32948.50kWh，其中新能源占比41.7%。說明車棚對新能源能夠很好地消納，一定程度上實現(xiàn)了電費節(jié)約和碳減排。
光儲充一體化車棚作為一種新型的充電設施，具有時尚、環(huán)保的形象，可以提升鄉(xiāng)村地區(qū)的整體形象。特別是在鄉(xiāng)村旅游和鄉(xiāng)村民宿等領域，光儲充一體化車棚還可以作為特色景點和亮點，吸引更多的游客前來體驗。
03
光儲充一體化車棚應用前景
光儲充一體化，既可以利用停車場空間建設光伏發(fā)電站，又可以利用儲能裝置與充電樁就地消納、存儲清潔能源，減少電動汽車對局部電網(wǎng)的沖擊?；邳S橋村光儲充一體化車棚案例分析，結合鄉(xiāng)村地區(qū)的實際情況，筆者認為光儲充一體化車棚在鄉(xiāng)村地區(qū)具有廣闊的應用前景。
隨著新能源汽車在鄉(xiāng)村地區(qū)的不斷普及，充電基礎設施的需求也日益增加。光儲充一體化車棚作為一種新型的充電設施，具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能等優(yōu)勢，可以滿足鄉(xiāng)村地區(qū)對充電基礎設施的需求。
光儲充一體化車棚利用光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能為充電樁供電，可以節(jié)省大量的電費支出。特別是在光照充足的鄉(xiāng)村地區(qū)，光伏發(fā)電量較高，通過“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”可以進一步降低電費成本。
