日前中汽協(xié)發(fā)布2017年1-11月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成63.9萬輛和60.9萬輛，同比分別增長(zhǎng)49.7%和51.4%。截止11月底，我國(guó)新能源汽車保有量達(dá)169.9萬輛。而從全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同推進(jìn)的角度來看，在充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，目前我國(guó)共建成公共充電樁約19.5萬個(gè)，加上私人充電樁數(shù)量，總的車樁比約為4:1，還無法滿足新能源汽車的正常充電需求。
盡管充電設(shè)施建設(shè)還有待繼續(xù)加強(qiáng)，但經(jīng)過近兩年浮躁、冒進(jìn)之后，充電設(shè)施行業(yè)已日趨理性，特來電于德翔董事長(zhǎng)在一場(chǎng)論壇上指出，“一車一樁”路線是錯(cuò)誤的，未來要建設(shè)智能，環(huán)保，可控制的充換電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。筆者深以為然，如何建設(shè)高效，合理分布，充分使用的集中式充電站或者說充換電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)尤為重要。這里特別推薦一種說新不新，但很有參考意義的充電站建設(shè)模式-微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)電動(dòng)汽車充放電站(以下簡(jiǎn)稱儲(chǔ)能充放電站)。
什么是儲(chǔ)能充放電站
儲(chǔ)能充放電站主要由儲(chǔ)能充放電模塊和控制系統(tǒng)組成，儲(chǔ)能充放電模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電池、電動(dòng)汽車電池和交流電網(wǎng)或光伏直流微網(wǎng)之間的能量轉(zhuǎn)換，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池在線監(jiān)測(cè)管理和對(duì)儲(chǔ)能充放電模塊的控制。在集裝箱式的機(jī)柜內(nèi)，由電池組和儲(chǔ)能充放電模塊及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，和充電控制系統(tǒng)的配置，組合成電動(dòng)汽車充放電儲(chǔ)能系統(tǒng)。系統(tǒng)采模塊化設(shè)計(jì)，最大充放電功率和儲(chǔ)電容量可以根據(jù)需求通過增減充放電模塊、電池容量來調(diào)整，滿足各類不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
其實(shí)這也是一個(gè)智能的微電網(wǎng)系統(tǒng)，以儲(chǔ)能為中心，形成一個(gè)可控、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用的充放電網(wǎng)絡(luò)，在不改變配電網(wǎng)的前提下，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)：電網(wǎng)對(duì)電動(dòng)汽車充電;儲(chǔ)能;儲(chǔ)能電池對(duì)電動(dòng)汽車充電;儲(chǔ)能電池向電網(wǎng)售電;電動(dòng)汽車向電網(wǎng)售電五大功能。形成一個(gè)生態(tài)型微電網(wǎng)充放電體系。
充分利用峰谷電價(jià)差
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力的供、需矛盾愈加突出，一天24小時(shí)用電量變化很大，但為應(yīng)付一天中的高峰需求，供電廠是按高峰時(shí)間的需求來設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)?；蚬╇娔芰Φ模诜歉叻鍟r(shí)間部分設(shè)備是停轉(zhuǎn)閑置的。所以，高峰時(shí)間供電的邊際成本較高，而非高峰時(shí)間的邊際成本較低，從而形成用電量的峰谷差別，為均衡電力供應(yīng)，降低電廠成本，電網(wǎng)公司實(shí)行峰谷電價(jià)。
峰谷電價(jià)價(jià)差，為實(shí)施電儲(chǔ)能提供了利潤(rùn)和成本節(jié)省空間，長(zhǎng)期致力于研究?jī)?chǔ)能充電站的深成晟公司施先生給筆者算了一筆賬,以深圳為例：
深圳市的一般工商業(yè)用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為：峰1.0766元/KW˙H，谷0.2801元/KW˙H。
假設(shè)在某充電站高峰期用電1000度 。那么
普通充電站：1000*1.0766=1076.6元
儲(chǔ)能充電站：1000*0.2801=280.1元
“那么此充電站使用電動(dòng)汽車充放電及微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可節(jié)省73%以上電費(fèi)。不同省份電價(jià)差不一定相同，但是總體可以節(jié)省50-60%以上的費(fèi)用。”
可見峰谷電價(jià)差對(duì)于充電運(yùn)營(yíng)企業(yè)的影響甚大。儲(chǔ)能充電站正好可以將低谷時(shí)段的電儲(chǔ)存起來，用于高峰時(shí)段給電動(dòng)汽車充電，這樣既能配合電網(wǎng)均衡供應(yīng)，削峰填谷的需求，又能充分利用峰谷電價(jià)差，節(jié)約成本，提高利潤(rùn)。
破解配電網(wǎng)增容難題
隨著電動(dòng)汽車的快速增長(zhǎng)，電網(wǎng)負(fù)荷不斷增大，勢(shì)必沖擊電網(wǎng)運(yùn)行效率。而增加配電設(shè)備容量，將會(huì)涉及變電站建設(shè)、線路建設(shè)、多部門協(xié)調(diào)及復(fù)雜的施工改造等問題，成本巨大，推動(dòng)過程緩慢，將不利于電動(dòng)汽車的推廣和普及。
中國(guó)電力科學(xué)院教授級(jí)高工李相俊說，如果在晚上儲(chǔ)能，白天利用存儲(chǔ)的電能充電，經(jīng)過這樣的優(yōu)化調(diào)度可以抑制峰谷差、大大減少網(wǎng)損。電網(wǎng)的電通過儲(chǔ)能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，最高可以減輕國(guó)家電網(wǎng)80%的負(fù)擔(dān)。這樣一來小區(qū)，商業(yè)區(qū)，甚至工業(yè)區(qū)在配網(wǎng)容量富余不足的情況下，也能安全可靠的建設(shè)充電站，滿足日益增長(zhǎng)的電動(dòng)汽車充電需求。
光儲(chǔ)充一體化
截至17年上半年，全國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到10182萬千瓦，其中：光伏電站8439萬千瓦，分布式光伏1743萬千瓦，全國(guó)光伏發(fā)電量518億千瓦時(shí)，同比增加75%。清潔的新能源電力就應(yīng)該為綠色環(huán)保的電動(dòng)汽車充電，也可以成為消納棄光棄風(fēng)發(fā)電資源的主要途徑。光儲(chǔ)充模式一直是行業(yè)討論的焦點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)有少數(shù)示范光儲(chǔ)充一體化充電站運(yùn)行良好。
分布式光伏尤其適合與充電站結(jié)合，今年分布式能源已超過100%的速度在發(fā)展，在商業(yè)園、工業(yè)園、商用住宅等建筑屋頂上建光伏,這樣規(guī)模化的光伏建設(shè)，產(chǎn)生的能量足夠滿足充電站的使用, 獨(dú)立形成一個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)。為那些沒有電網(wǎng)資質(zhì)的民資或個(gè)體企業(yè), 尤其是有集中充電需求的新能源物流車和電動(dòng)汽車租賃企業(yè)的最好選擇，因?yàn)榉植际焦夥鼉?chǔ)能充電站既不需要大面積的土地建站，也沒有電網(wǎng)接入的問題，“在地發(fā)電，就地消納”。同時(shí)根據(jù)需求與公共電網(wǎng)智能互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)兩種不同運(yùn)行模式;甚至可以參與公共電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷等輔助服務(wù)?！拔磥恚鈨?chǔ)充’一體化甚至可以作為智慧高速的配套設(shè)施，支撐智能路網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智能信息網(wǎng)的‘三網(wǎng)融合’發(fā)展?！?/p>
退役動(dòng)力電池的梯次利用
國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的首批退役高峰即將到來，以100萬輛電動(dòng)汽車估算，一輛車配備20kw/h的電池，未來將陸續(xù)有20GW/h的鋰離子電池退役。如果能二次利用退役的鋰離子動(dòng)力電池，建設(shè)低成本的儲(chǔ)能系統(tǒng)，不僅能通過峰谷價(jià)差取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，還能避免環(huán)境破壞和資源浪費(fèi)，取得良好的社會(huì)效益。而隨著充電樁規(guī)模化的建設(shè),和儲(chǔ)能充電站相結(jié)合，不僅有助于進(jìn)一步降低建設(shè)成本，更能使得電動(dòng)汽車-動(dòng)力電池-儲(chǔ)能-光伏-充電站，五位一體，走上更加綠色環(huán)保的良性循環(huán)之路。
總結(jié)
微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)電動(dòng)汽車充放電站，通過峰谷價(jià)差的利潤(rùn)空間，在電網(wǎng)現(xiàn)有容量下，做好調(diào)峰調(diào)頻，緩解輸配電擴(kuò)容壓力，最大限度的做到均衡用電，最大限度的保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性;更能夠與新能源電力相結(jié)合，通過能量存儲(chǔ)和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用電負(fù)荷相平衡，還可以售電給電網(wǎng);因此統(tǒng)一考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電站與配電網(wǎng)富余容量，以及分布式光伏新能源的聯(lián)合規(guī)劃,既可以滿足充電需求,又能夠提高方案實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性、適用性和可靠性。必將成為未來電動(dòng)汽車充電模式的主要選擇。