光储充一体化

随着能源-交通-电力融合发展，光储充一体化电站成为了城市电网中分布式储能应用的新业态，被纳入国家“十四五”重点示范。然而，光伏发电和电动汽车充放电负荷的随机性导致储能系统运行场景复杂化，亟需规范光储充一体化电站运行场景下储能系统的测试方法，确保储能系统的安全可靠运行。国网上海电科院牵头开展了相关研究，并编制了IEEE P2836“光储充电站的储能系统性能测试规范”，填补了该领域技术标准空白。

为充分挖掘光储充一体化电站经济效益及碳减排效益，实现站内组成单元合理配置，文中提出一种计及经济性和低碳性的光储充一体化电站多目标优化配置方法。首先，根据充电站内各模块的功能及需求，探究光储充电站中碳排放的来源，建立站内各模块成本、碳排放的数学模型。然后，以系统年投资运行成本和碳排放量最小为目标，使用基于三黑洞捕获策略的多目标粒子群算法，对不同负荷场景下电站各组成模块进行优化配置，得出各场景下电站各组成模块的最优配置方案。对比结果表明，文中所提方法可有效降低规划运行时的成本和碳排放量，提高电站经济及环境效益。最后，采用逼近理想解排序法得出最优场景下的折衷优化方案，可为当前光储充一体化电站的投资建设提供参考。

10月24日，安庆市首座光储充用一体化模式的“零碳”供电所正式在桐城建成并投入试运行。新渡中心供电所地处桐城双新产业园，供电面积127平方公里，供电人口8.15万人，服务21个村（居）、900余户企业。在光储充用一体化改造建设中，一楼安装了容量50千瓦的储能装置，与光伏逆变器进行关联，光伏余电可以储存，一楼大厅同时设立能效展厅，进行光储充一体化数据系统展示，实时更新发电上网数据，同步安装国网云平台营销2.0系统，展示新渡供电所区域电网运行状态。供电所旁配套安装了2台20千瓦交流充电桩。

本发明针对以上实用性和友好性问题，充分考虑配网负荷变化、峰谷时段、峰谷差和电动汽车状态，并结合负荷预测数据形成多层控制架构前提下的两种微网运行控制方式。本专利的发明是为了实现电动汽车V2G系统在微网中自动运行控制，保证V2G电动汽车有序充电及根据负荷曲线自动放电。微网中电动汽车V2G运行控制方法是以电动汽车作为控制对象，针对前日微网24小时负荷特性，制定当日削峰填谷计划，控制目标是在电池容量和充放电电流约束下，对负荷进行削峰填谷，减小峰谷差。 本专利的实用性体现：①可实施性。本专利技术方案详尽具体，本领域技术人员根据本技术方案可以直接应用到规模性电动汽车充换电站、能源管理园区等，有效平抑负荷波动。②可再现性。本专利技术方案经过多年研发、设计和测试，本领域技术人员可以反复实现。③具有积极和有益效果。专利技术形成光储充一体化调度平台，在上海电动汽车国际示范区部署验证，最大限度发挥电动汽车在微网中的调节作用。因此符合专利法22条第4款的规定，具有实用性。 通过推广本专利技术，实现电动汽车安全有序充放电，降低电动汽车用户和充电站的充电综合成本；促进电网、分布式能源与储能的协同增效，提高能源的综合利用率。本研究成果的大规模推广应用，可有效提升电动汽车充电装备水平，推动电动汽车产业的发展，为电动汽车用户提供安全、经济、快捷的电动汽车智能充电服务技术，并充分利用电动汽车这一灵活可调控资源，促进可再生能源消纳，降低石油等传统化石能源消耗，减少雾霾排放，从而助力汽车强国战略，产生良好的社会效益。

日前，西藏自然科学博物馆牵头组织召开“光储充一体化充电网”项目落地论证会。

本项目以承担新能源拓展应用示范试点城市建设为契机，依托智能物联技术推进新能源业务拓展，构建一体化电网新能源业务拓展机制，整体工作得到国家电网公司高度认可，成效显著，有力促进城市绿色、清洁、可持续发展。协同新能源拓展与智能物联技术建设，明确一体化业务拓展思路。明确以一体化业务拓展为主要工作思路，将新能源拓展与智能物联技术建设进行一体化规划，建立一体化的新能源技术体系，提升新能源一体化应用水平，实现服务地方绿色环境建设与提高企业经营业绩双赢的发展目标。构建一体化的电网新能源业务拓展机制。首先建立健全新能源业务拓展组织体系。其次采用内外协同的新能源拓展工作方式。最后建立适应新能源接纳的电网调控一体化管理模式。采用多项智能物联新技术，助力新能源业务拓展。依托重点科技项目，提升清洁能源消纳能力，研究新能源汽车充放电与电网互动技术，研发自适应港口岸电系统。建立营销大数据平台，创新新能源客户服务模式。建立市、县两级新能源客户服务管理模式，建设适应新能源拓展的全能型供电营业所，推行智能物联技术营销服务新模式。构建能源服务体系，提升客户服务质量。建设东北首个光储充一体化充电站，助力电动汽车服务升级，研发电网侧智能物联平台，提高能源利用率，风电储热联合优化，提高供热系统智能化水平。实施新能源业务拓展全过程风险管控。与政府部门多渠道沟通合作，防范政策性风险，采用企业资源计划系统，实现新能源项目全过程管控，主动防范电网低压设备故障风险。 该项目应用智能物联技术，通过构建一体化的电网新能源业务拓展机制，助立新能源业务拓展，建立能源服务体系，变单一服务为综合服务，提升清洁能源消纳能力，不断拓展新能源业务，实施电能替代有力推进地区能源转型，具有显著的经济效益和社会效益。

针对当前有序充电策略优化目标单一且未考虑新能源出力的现状，提出了面向光储充一体化社区的有序充电策略。首先，将降低社区负荷峰谷差作为电网层优化目标，将减少用户充电费用作为用户层优化目标，完成双层多目标有序充电模型的设计。其次，设计基于云边协同的调度架构，将电网层优化模型部署在云端侧，用户层优化模型部署在边缘侧。该架构能有效利用边缘侧的计算资源，缓解云端侧面对电动汽车大规模接入时的计算压力。最后，以5种充电场景为例进行算例分析。实验表明，与无序充电相比，所提策略能够使社区负荷峰谷差减少40.47%，充电均价减少52.63%。与单层有序充电策略相比，该策略综合效果优势明显，在保障配电网安全稳定运行的同时，兼顾电动汽车用户的经济利益。

6月3日，南方电网首座风光储充一体化全预装近零碳景观配电站正式在广东深圳投运。该配电站被命名为“田园之光”，建设环节碳排放34.34吨，相比传统配电站建设碳排放下降58%。

8月21日，江苏省南京市光华路街道四方新村“光储充一体化”智能充电站投运。该充电站建有1套装机功率为30千瓦的光伏电站，全年可发电约3万千瓦时；配有两套240千瓦-200千瓦/261千瓦时（一机四枪）的海绵储充柜，充电总功率480千瓦，可同时为8辆新能源汽车快速充电。

11月8日，湖南湘潭城发世优超充站投入运营，该项目是湘潭市第一家集光伏发电、储能、充电及配套服务设施为一体的综合充电站，同时也是湘潭市目前已建成的技术领先、规模最大的综合光储充一体化充电站项目由湘潭城发集团、湖南世优电气、华为数字能源联合打造。