摘要：滇中新区光储充一体化项目利用当地良好的太阳能资源，集分布式光伏发电、直流储能、电动汽车充电为一体的系统性工程，并基于局部配电网建设，与分布式光伏能源形成多能互补，通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，在不扩大配电网供电能力的前提下可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行的智慧型能源综合利用局域网。
关键词：光储充，光伏，储能，充电桩，互补。
1.引言
随着储能技术的飞速发展，直流快充已逐渐成为电动汽车充电技术发展趋势，电动汽车充电时间要求越来越短，续航里程要求越来越高。随之而来的充电基础设施建设的供需矛盾更加突出，难以为继的是公共电网不断扩容要求，将严重制约公共充电基础设施的建设发展。
直流站桩储一体化产品拥有超大容量交直流混合微电网以及多种能源互补集成控制的技术优势。在市电不增容或少增容的前提下，能够以高性价比的设备投资建设超大容量直流快速充换电站，可以确保充电基础设施运营方在城市任何角落建设公共大容量直流快速充电基础服务设施包括城市公共交通、大型电动巴士等超大容量充电基础设施快速建设，具有大容量直流充电基础设施快速大规模建设推广价值。
2.太阳能资源
光储充直流微网项目位于昆明市长水机场东北约5km处，场址中心坐标为东经102°58′40.35″、北纬25°07′23.62″，场址距离昆明气象站直线距离约37km。
根据昆明市气象站太阳总辐射、直接辐射、日照时数观测分析，2003年1月1日～2012年12月31日间10年的逐小时观测资料分析，场址多年平均太阳总辐射量5591.6MJ/m2，昆明市全年日照平均时数在2100h～2300h之间，平均日照时数为2121h。
根据《太阳能资源等级—总辐射》（GB/T 31155-2014）判定其太阳能资源丰富程度为很丰富，太阳能资源开发条件较好。
3.储充一体化项目基本布置
结合现有车位限制及地理环境，项目设施主要包括1套1MW•h储能和充放电一体化集装箱、110kW车棚光伏，以及16个250A专用直流快速充电桩，构建区域新能源微网。
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光储充直流微网项目平面布置图
4.总体设计
本工程充电区共设计有32车位。发电系统为10kWp光伏发电系统；1MW•h储能系统；16台直流双枪充电桩。
在光伏发电不足以支撑充电桩使用时，储能充电站的电力来源采用外接电网方式进行，补给电源考虑从停车区域南侧已有的400V配电房进行补电。
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电气主接线图
5.建设方案
5.1.110kW的车棚光伏（直流接入储能系统）
本工程采用单晶硅340Wp光伏组件共324块。根据储能系统输入特点，以1回线路接入直流储能系统。18块光伏组件串联构成一个光伏组串单元，本工程共包括18个光伏组串单元，本工程光伏发电装机容量110kWp。
5.2.外网电补给
储能充电站电网补给电源考虑从停车区域南侧已有的400V配电房400V侧备用出线间隔引接，以2回400V电源线路电源接入储能和充放电一体化集装箱，并通过直流系统后供充电桩使用。
储能和充放电一体化集装箱引至直流充电桩回路电压最大为720V，储能和充放电一体化集装箱由2回720V馈线供电，共4回720V馈线给16个充电桩进行供电。
5.3.储能、充电系统
1个1MW•h储能和充放电一体化集装箱，含4个2×136kW的储能模块，每2×136kW的储能模块配置150kW的DCP充放电模块，整个工程布置直流充电桩16台，每个充电机有2个充电枪。
5.4.“互联网+”智能监控系统
本项目全部设备均由计算机监控系统进行监控，对光伏系统、直流储能充放电系统、充电桩等所有运行设备实行实时监视和控制，数据统一采集处理，最终通过终端数据平台进行分析，实现资源共享。
在给电动车充电还实现如下功能：计量、刷卡启动、停止；运行、故障状态显示及远方报警功能；充电异常自动切断电源输出功能；根据电池管理系统运行数据，可动态调整充电参数；可通过接口与电池管理系统通信，获取车辆电池信息数据等。
6.运行特点
根据本项目特点，采用光伏发电系统输出电力直接供给储能集装箱充电，储能集装箱向充电桩供电，日供电电量为2400kW·h。
本项目为高度智能化无人值守光储充示范站，集成化、自动化程度高，项目于2018年6月建成投运以来，运行情况良好，基本实现预期目的。
国内充电站建设如火如荼，未来充电站的电力瞬时荷载将对区域性的电网负荷带来不小的瞬时荷载过大的冲击压力，光储充能很好的解决该问题，市场前景广阔。但目前光储充投资大，系统寿命周期及稳定性让很多投资人不敢涉足，更多的放在常规的电网直供电的方式来建设投资充电站。
在光储充系统问题主要表现在：光伏出力与储能系统集成稳定问题、储能系统充放电衰减问题、储能输出与充电桩输出系统集成问题、整个系统后台运行问题的处理及反馈问题等等。
7.结语
光储充项目建设在增加了大功率用电设施的情况下不需要配电网进行扩容改造，并最大化利用存储建筑光伏所发电能，工程的建设为未来充电站的多模式运营积累宝贵经验及统计数据，为后期需要建设在城市中心密集区域的电动汽车充电站、建筑光伏项目提供一定的借鉴和指导作用，对开拓潜在新市场、新客户具有积极意义。
参考文献：
[1]徐军涛. 光伏直流储能充电站电气设计[J] .昆明: 云南水力发电, 2018，35（12）：26-27.
[2]曹凌捷 . 光储充一体化电站建设关键技术研究 [J]. 电力与能源，2017，38（6）：746-749，755.
论文作者:罗启云
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
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