在碳中和與綠色能源轉(zhuǎn)型的背景下，新能源汽車正逐步成為主流出行方式。然而，充電基礎(chǔ)設(shè)施的不足、電網(wǎng)負(fù)荷壓力大、電價(jià)波動(dòng)等問題，仍然困擾著許多車主和運(yùn)營(yíng)商。如何解決這些痛點(diǎn)？光儲(chǔ)充一體化充電站應(yīng)運(yùn)而生，以“光伏發(fā)電+儲(chǔ)能+智能充電"的創(chuàng)新模式，打造高效、低碳、可持續(xù)的能源解決方案！

一、什么是光儲(chǔ)充一體化充電站？

光儲(chǔ)充一體化充電站是一種結(jié)合光伏發(fā)電、儲(chǔ)能電池和智能充電樁的綜合性充電設(shè)施。其核心優(yōu)勢(shì)在于：

• 光伏發(fā)電：利用太陽能板將光能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)清潔能源自給自足。

• 儲(chǔ)能系統(tǒng)：配備大容量?jī)?chǔ)能電池，在電價(jià)低谷時(shí)儲(chǔ)電，高峰時(shí)放電，降低用電成本。

• 智能充電：動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電功率，匹配電網(wǎng)負(fù)荷，提升充電效率，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

二、光儲(chǔ)充一體化充電站的優(yōu)勢(shì)

1. 降低用電成本
   通過光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)合，充電站可以在電價(jià)低谷時(shí)儲(chǔ)電，高峰時(shí)供電，大幅減少電費(fèi)支出，提高運(yùn)營(yíng)收益。

2. 綠色低碳，助力碳中和
   太陽能是100%清潔能源，光儲(chǔ)充模式可減少對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，降低碳排放，符合國(guó)家“雙碳"戰(zhàn)略。

3. 穩(wěn)定供電，緩解電網(wǎng)壓力
   儲(chǔ)能系統(tǒng)可在電網(wǎng)故障或用電高峰時(shí)提供備用電源，保障充電站穩(wěn)定運(yùn)行，避免因停電影響用戶體驗(yàn)。

4. 智能高效，提升充電體驗(yàn)
   采用智能調(diào)度系統(tǒng)，優(yōu)化充電功率分配，支持快充、慢充等多種模式，滿足不同車輛的充電需求。

5. 多元化盈利模式
   除了充電服務(wù)費(fèi)，儲(chǔ)能系統(tǒng)還可參與電網(wǎng)調(diào)峰填谷，獲取額外收益；光伏發(fā)電余電也可上網(wǎng)售電，增加收入來源。

三、適用場(chǎng)景廣泛

• 商業(yè)停車場(chǎng)：商場(chǎng)、寫字樓、酒店等場(chǎng)所可建設(shè)光儲(chǔ)充一體化充電站，提升服務(wù)附加值。

• 高速公路服務(wù)區(qū)：解決長(zhǎng)途出行充電難題，同時(shí)降低用電成本。

• 社區(qū)充電站：結(jié)合小區(qū)光伏和儲(chǔ)能，打造綠色智慧社區(qū)。

• 物流園區(qū)：為電動(dòng)貨車、叉車等提供高效充電支持，降低運(yùn)營(yíng)成本。

四、光伏儲(chǔ)能一體化充電站的繼電保護(hù)配置

4.1特殊的電氣設(shè)計(jì)

光伏儲(chǔ)能一體化充電站電氣干線示意圖

光伏儲(chǔ)能一體化充電站的電氣設(shè)計(jì)du具匠心，采用10kV市電供電。典型的箱式變電站涵蓋高壓室、變壓器室和低壓室，容量范圍一般在630kVA至1250kVA之間。例如，某城市充電站巧妙利用車棚頂部安裝分布式光伏組件，裝機(jī)容量達(dá)[X]kW，高效轉(zhuǎn)化太陽能。儲(chǔ)能柜的容量則依據(jù)充電需求和預(yù)算進(jìn)行定制，大型充電站為應(yīng)對(duì)高峰用電需求并控制成本，常選用大容量?jī)?chǔ)能柜以確保供電穩(wěn)定性。相關(guān)設(shè)備，如光伏匯流柜、儲(chǔ)能匯流柜及儲(chǔ)能柜，通常布置于預(yù)制艙內(nèi)，既節(jié)約空間又便于維護(hù)管理。

4.2復(fù)雜的保護(hù)需求

光儲(chǔ)一體化充電站的繼電保護(hù)配置相較于傳統(tǒng)電站更為復(fù)雜。光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入改變了供電結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致短路電流的分布和方向變得錯(cuò)綜復(fù)雜。例如，當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)，電網(wǎng)、光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)可能同時(shí)向故障點(diǎn)注入電流。若保護(hù)邏輯設(shè)計(jì)不當(dāng)，可能會(huì)引發(fā)保護(hù)裝置誤動(dòng)作或無法迅速隔離故障，進(jìn)而影響充電站的正常運(yùn)行。此外，電力電子設(shè)備如光伏逆變器和儲(chǔ)能PCS的反應(yīng)時(shí)間通常長(zhǎng)于傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置和斷路器，因此需要更為精準(zhǔn)和迅速的保護(hù)策略。在復(fù)雜的供電結(jié)構(gòu)下，傳統(tǒng)低壓斷路器的過流保護(hù)難以滿足保護(hù)選擇性要求，故障發(fā)生時(shí)可能無法精準(zhǔn)切除故障區(qū)域，從而引發(fā)連鎖反應(yīng)，擴(kuò)大故障范圍，嚴(yán)重威脅充電站的可靠性。因此，合理設(shè)置保護(hù)邏輯，確保其符合分布式電源接入電網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，是保障充電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

4.3分級(jí)保護(hù)策略

樁級(jí)保護(hù)：依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，直流充電樁需要具備交流輸入過壓保護(hù)、交流輸入過流保護(hù)、直流輸出過壓保護(hù)、直流輸出過流保護(hù)以及內(nèi)部過溫保護(hù)等功能，這些功能主要由直流充電樁內(nèi)部模塊來實(shí)現(xiàn)。為增強(qiáng)安全性，部分直流充電樁還可以加裝限流式保護(hù)器。交流充電樁則應(yīng)具備過負(fù)荷保護(hù)、短路保護(hù)和漏電保護(hù)功能，漏電保護(hù)需符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。在實(shí)際應(yīng)用中，交流充電樁通常會(huì)配置電氣防火限流式保護(hù)器，就可以實(shí)現(xiàn)交流單相短路限流滅弧保護(hù)、過載限流保護(hù)、過 / 欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)等功能，并且支持 RS485 通訊，7kW交流充電樁廣泛使用ASCP200-40D，而30kW和60kW直流充電樁分別配置ASCP310-63B和ASCP310-125B限流式保護(hù)器，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能。

0.4kV 回路保護(hù)：光伏逆變器和儲(chǔ)能變流器自身已經(jīng)具備比較完善的保護(hù)功能，所以無需另外配置保護(hù)裝置。不過，為了保障電網(wǎng)安全，依據(jù)相關(guān)規(guī)定，需要在并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置防孤島保護(hù)裝置AM5SE-IS，一旦電網(wǎng)停電，它能夠迅速動(dòng)作，跳開光伏和儲(chǔ)能并網(wǎng)斷路器，防止孤島運(yùn)行向電網(wǎng)送電。例如，在某光伏儲(chǔ)能一體化充電站，電網(wǎng)停電時(shí)防孤島保護(hù)裝置及時(shí)動(dòng)作，避免了安全事故。并網(wǎng)點(diǎn)還需要對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比如電流、電壓、總諧波畸變率、電壓合格率、電壓波動(dòng) / 閃變等，這就需要配置 APView400 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置。為了滿足 0.4kV 保護(hù)選擇性要求，主要回路應(yīng)配置低壓保護(hù)裝置ALP500，它能夠?qū)崿F(xiàn)速斷、過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、欠 / 過電壓保護(hù)、漏電保護(hù)等功能，有效縮小故障范圍。

10kV 回路保護(hù)：10kV 進(jìn)線回路和變壓器需配置AM5SE-F線路保護(hù)和AM5SE-T變壓器保護(hù)裝置。兩者均應(yīng)具備帶方向的電流速斷、過流、過負(fù)荷保護(hù)，變壓器保護(hù)還應(yīng)包括非電量保護(hù)如溫度、開門保護(hù)，油浸式變壓器需加瓦斯保護(hù)。例如，在某油浸式變壓器的 10kV 回路中，瓦斯保護(hù)裝置檢測(cè)到內(nèi)部故障，避免了火災(zāi)事故發(fā)生。根據(jù)相關(guān)管理辦法和規(guī)定，分布式電源用戶公共連接點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，因此要配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置APView500；對(duì)于自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)的用戶，還需要設(shè)置防逆流保護(hù)AM5SE-IS或防逆流調(diào)節(jié)單元ADL400-CT，防止向電網(wǎng)反送電，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4協(xié)調(diào)控制器的作用

安科瑞ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器在光伏儲(chǔ)能一體化充電站中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它不僅承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)等基礎(chǔ)任務(wù)，還具備新能源使用策略的控制功能。該控制器依據(jù)預(yù)設(shè)邏輯，精確調(diào)控光伏出力、儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電、充電樁的充電過程以及負(fù)荷的調(diào)節(jié)。在陽光充沛的情況下，優(yōu)先利用光伏電能，并將多余部分儲(chǔ)存；當(dāng)光伏發(fā)電不足或用電需求增加時(shí)，及時(shí)釋放儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電能以供應(yīng)需求。此外，它還能與云端平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，獲取能源政策和電價(jià)信息，從而優(yōu)化能源利用并控制成本，使充電站的運(yùn)行更加智能化和高效化，全面滿足用戶的需求。

五、高效管理：智能運(yùn)管平臺(tái)解決方案

安科瑞智慧能源管理平臺(tái)概述

安科瑞AcrelEMS 智慧能源管理平臺(tái)，作為光伏儲(chǔ)能一體化充電站的“智慧大腦"，集成了微電網(wǎng)管理、充電樁運(yùn)營(yíng)、光伏發(fā)電監(jiān)控及儲(chǔ)能管理等多項(xiàng)功能，全面保障充電站的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，該平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，對(duì)異常電壓波動(dòng)迅速作出響應(yīng)并提供有效的解決方案，從而顯著提升了供電的可靠性，優(yōu)化了能源使用策略，實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電的就地消納，有效降低了充電成本，為用戶帶來了更加優(yōu)質(zhì)且經(jīng)濟(jì)的充電服務(wù)。

1）充電運(yùn)營(yíng)管理

基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，它能夠?qū)Τ潆姌哆M(jìn)行quan方位的監(jiān)控、調(diào)度和管理，可提高了充電樁的利用率和充電效率。用戶通過 APP 或小程序提前預(yù)約充電，避免充電站排隊(duì)等待的煩惱，提高了出行效率。此外，平臺(tái)還支持掃碼 / 刷卡充電、尋樁導(dǎo)航、訂單管理、充電樁監(jiān)控、收益分析等功能，為用戶提供了便捷的充電體驗(yàn)，也為充電站的運(yùn)營(yíng)管理提供了有力的數(shù)據(jù)支持，讓運(yùn)營(yíng)者能夠更好地了解用戶需求，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)策略。

2）光伏儲(chǔ)能能量管理

能量管理策略實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能裝置及充電設(shè)施之間能量的高效互動(dòng)與靈活調(diào)配。系統(tǒng)在確保變壓器安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，有效緩解峰谷差、平滑負(fù)荷波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)短時(shí)柔性擴(kuò)容，從而提升電力設(shè)備的運(yùn)行效率并補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)。此外，在電網(wǎng)不允許送電的情況下，系統(tǒng)仍可通過調(diào)節(jié)光伏發(fā)電、儲(chǔ)能充電及充電樁運(yùn)行模式，有效預(yù)防逆功率現(xiàn)象的發(fā)生。

3）有序充電管理

系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)荷率，計(jì)算變壓器剩余容量，結(jié)合充電需求和儲(chǔ)能系統(tǒng)放電容量對(duì)充電進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，包括：用戶權(quán)限識(shí)別、充電行為統(tǒng)計(jì)、充電功率控制、允許/禁止新增充電、調(diào)整充電價(jià)格等方式來引導(dǎo)用戶充電需求，提高電網(wǎng)對(duì)充電的友好度和容納能力。

六、總結(jié)

光儲(chǔ)充一體化充電站不僅是新能源汽車補(bǔ)能的基礎(chǔ)設(shè)施，更是未來智慧能源網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。在這個(gè)能源變革的時(shí)代，光儲(chǔ)充一體化充電站正以其獨(dú)te的創(chuàng)新魅力，重新定義著我們的能源使用方式。它不僅是簡(jiǎn)單的充電設(shè)施，更是一個(gè)集光伏發(fā)電、智能儲(chǔ)能和高效充電于一體的微型智慧能源生態(tài)系統(tǒng)。