日前，在由國家能源局科技裝備司指導、中關村儲能產業技術聯盟主辦的“首屆國際儲能創新大賽頒獎盛典”上，國網電動汽車服務有限公司主導的高速公路服務區“光儲充”一體化試點示范項目獲得“2017儲能技術創新典范TOP10”獎項，受到儲能行業高度關注。該項目有何亮點?“光儲充”一體化技術能為相關領域帶來怎樣的發展？

加快電網互動創新，多充綠色電

徐官屯服務區“光儲充”試點示范工程示意圖

項目名片

國網電動汽車有限公司高速公路服務區“光儲充”一體化示范項目位于京津塘高速公路徐官屯服務區北側，以現有屋頂、空地為依托，接入低壓配電系統，光伏裝機容量292.1千瓦，儲能系統78千瓦/282千瓦時，充電樁4×60千瓦。

“光伏”“儲能”“電動汽車”，這些無一不是當下能源領域的熱詞。

日前，國際能源署發布的《2017年全球電動車展望報告》中指出，我國已經成為全球最大的電動汽車市場，占全球電動汽車銷量的40%多。但是，眾所周知，電池續航、充電站建設等一直是我國電動汽車進一步普及推廣的關鍵問題。我國電動汽車保有量目前已接近100萬輛，以一輛車配備20千瓦時的電池來估算，未來將陸續有20吉瓦時的鋰離子電池退役。在國網電動汽車公司專家看來，如果能二次利用退役的鋰離子動力電池，建設低成本的儲能系統，不僅能通過峰谷價差取得良好的經濟效益，還能避免環境破壞和資源浪費，取得良好的社會效益。

這樣的動力電池儲能系統，電能來自于哪里?分布式光伏發電是個合適的選擇。近年來國家大力支持分布式光伏發展，光伏發電提供的是綠色清潔電能，在“自發自用、余電上網”的模式下，國家為每度光伏發電補貼0.42元，使得分布式光伏項目具備較高的投資回報率。

電是光伏發電，由二次利用退役的鋰離子動力電池來儲能，那這樣的系統合適的建設點在哪里?國網電動汽車公司選擇了高速公路快充站。截至2016年年底，國家電網公司已建成高速公路快充站(以下簡稱“快充站”)1200余座，初步形成“六縱六橫兩環”的高速公路快充網絡。但受電動汽車保有量低、用戶里程焦慮等因素影響，充電設施的利用率低，短期內還難以盈利，急需拓展新的盈利點，提升快充站整體盈利能力。

國網電動汽車公司牢牢把握分布式光伏發展的契機，充分利用快充站及服務區的空間資源和配電設施，建設分布式光伏發電系統，為快充站和服務區負荷供電，將獲取可觀的經濟收益，實現“綠色充(用)電，以光養樁”。“光”“儲”“充”的有機結合，不僅促進了儲能技術的應用，還實現了電動汽車充電站的綠色供能，帶來了良好的經濟效益和發展前景，這就是國網電動汽車有限公司通過高速公路服務區“光儲充”一體化示范項目所達到的效果。

未來可支撐智能路網、電網、信息網“三網融合”

關于“光儲充”試點示范項目未來的推廣發展，國網電動汽車公司發展策劃部副主任馮義十分看好。他表示，目前國家電網公司已在高速公路服務區建成快充站1200余座，預計到2020年，高速公路服務區快充站數量將達到3000座，城市公共區域的地面集中式快充站數量還將超過這一規模。因此，作為對解決“電動汽車遠距離出行難”、城際交通“里程焦慮”問題的積極探索，徐官屯服務區“光儲充”一體化電站的模式不僅可以在高速公路快充站進行推廣，還可以在城市公共區域具備分布式光伏和儲能系統布置條件的快充站進行推廣，有著廣闊的應用前景。

不難想象，未來，全國13萬公里的高速公路沿線、數千座的高速公路服務區都有可能建上這種“光儲充”一體化電站，形成規模后，不僅能有力支撐城際充電網絡布局，還可借助“光儲充”的技術特性參與電網調峰調頻、削峰填谷等輔助服務。“未來，‘光儲充’一體化電站甚至可以作為智慧高速的配套設施，支撐智能路網、智能電網、智能信息網的‘三網融合’發展。”馮義說。

推動高速公路運營及交通出行服務用電綠色化

徐官屯服務區位于京津塘高速天津段，國網電動汽車公司與服務區產權方合作，充分利用服務區空間資源和已有配電設施，建設“光儲充”一體化電站，打造綠色用能服務區。

該項目光伏設計總容量為292.1千瓦，儲能電池組容量為500安時，總投資314.3萬元。光伏設計首年發電量為38.5萬千瓦時，儲能電池組每次充放電量為205千瓦時。因服務區已建成4×60千瓦快充站，因此項目無需考慮充電站建設投資。

徐官屯服務區“光儲充”試點示范項目充分利用服務區得建筑屋頂鋪設光伏組件，容量287.1千瓦;考慮到建筑物的分散性，采用在每棟樓設置直流匯流箱、在并網點集中逆變上網的方式。充電樁所在的快充站部分，考慮到停車位的雨棚面積較小，且承重能力弱，布置重量較輕的薄膜組件5.0千瓦。500安時容量的儲能電池組就近安裝在配電變壓器附近，并加裝時限開關，通過監測控制系統時限充放電的自動切換，在服務區用電低谷和光伏發電高峰時充電，服務區用電高峰時放電。并網點(交流母線)在400千伏安變電器的低壓側，裝設必要的并網計量裝置，并網開關具備電流速斷、欠壓保護、失壓保護等功能。

“這個項目攻克了很多技術難題。”國網電動汽車公司市場營銷中心副主任彭曉峰介紹，該項目以儲能系統經濟性最優為目標，綜合考慮光伏出力、電價、負荷特性等因素，實時控制儲能系統的充放電功率。此外，建立儲能系統、光伏系統的工程化精確模型，通過實時仿真整定儲能/光伏逆變器控制參數，解決了弱電網下多機并網系統的并網穩定性問題。

徐官屯服務區“光儲充”試點示范項目從解決充電網絡發展實際問題入手，充分利用高速公路服務區已有資源，整合光伏、儲能、充電等業務，建設“光儲充”一體化電站，驗證了技術和經濟上的可行性。光伏、儲能、充電三者的有機結合、相輔相成，成為這個項目的最大亮點，并且帶來了良好的經濟和社會效益。項目不僅通過對動力電池的梯次利用，實現了對電動汽車退役電池回收利用的探索，還利用儲能裝置提高了電動汽車的綠色充電比例，將清潔電力引入高速公路能源保障體系，促進實現高速公路運營及交通出行服務用電的綠色化，有效響應政府節能減排的號召。

說到該試點項目的經濟性，彭曉峰也表示，基于電動汽車退役動力電池構建儲能系統，大大降低了建設成本，使得儲能系統在現階段的盈利成為可能，也為將來動力電池的回收利用提供了可行的路徑。另外，結合“光儲充”一體化建設運營，試點合同能源管理等模式，該項目還為今后國網電動汽車公司與高速公路產權單位的廣泛合作奠定了基礎。“而且，未來取得售電牌照后，也可直接向服務區售電，實現‘光儲充售’一體化運營。”