光伏充电桩崭露头角
本文摘要:光伏超级充电站依靠太阳能发电,存入充电桩后提供给电动车使用。通过充能设备,超级充电站可以将间歇性、不稳定的太阳能先在用电低谷时储存起来,然后再在用电高峰将电输送出去,达到充电站最经济运行。这是光伏超级充电站与普通充电桩最大的区别。

  记者了解,日前,首钢以PPP模式启动了光伏超级充电站的建设,北京首钢自动化信息技术有限公司与富电科技公司深度融合,建设运营。
 

 
 
  整个充电站预计于今年5月底完工。建成后,将成为目前北京市首个最大光伏超级充电站,其外形新颖美观,酷似太空飞船,充满了未来科技感。超级充电站整个建筑的能源提供全部由太阳能完成,达到电力完全的自给自足,实现绿色能源的全生命周期利用。超级充电站运用了包括低碳技术、无线网络技术、新材料技术等共计21项互联网+技术,完美实现了建筑设计智能与绿色的和谐统一。这座光伏超级充电站兼容性非常强大,目前市面上主流的国产、日系和欧美等三大车系电动车都可以在这个充电站内实现充电。
 
  而在去年底,由江西省电力公司投资建设的光伏屋顶汽车充电站在江西宜春竣工并投入运营。这是我国首座太阳能光伏屋顶电动汽车充电站,这座充电站屋顶配置了太阳能光伏发电系统,投资约1100万元,分两期建设,总占地面积7.42亩,一期配置8台充电机。可同时为8辆电动汽车充电。
 
  光伏的角色
 
  光伏超级充电站依靠太阳能发电,存入充电桩后提供给电动车使用。通过充能设备,超级充电站可以将间歇性、不稳定的太阳能先在用电低谷时储存起来,然后再在用电高峰将电输送出去,达到充电站最经济运行。这是光伏超级充电站与普通充电桩最大的区别。
 
  目前,这座功能强大的光伏超级充电站正在首自信公司东门停车场紧锣密鼓地建设中。该充电站主体为钢结构,共为上下两层,底层为架空架空停车场,可同时容纳停车数量20辆;二层为光伏发电站。
 
  截至4月13日,这座光伏超级充电站全部140吨钢结构安装已完成,敷设电缆近400米,电池柜、切换柜、功率柜、电源柜和配电箱等设备也已安装就绪,目前正在进行一层、二层地面施工以及顶层玻璃幕墙的安装。
 
  充电站按照功能可以划分为四个子模块:光伏发电系统、配电系统、充电系统、电池调度系统、充电站监控系统。一个完整的充电站需要光伏发电区、配电室、中央监控室、充电区、更换电池区和电池维护间等六个部分组成。光伏发电系统是整个充电站重要组成部分,主要经太阳能电池方阵发电通过充电装置储存到蓄电池中或直接供给电动车充电使用,担负着能源的供给。配电室为充电站提供所需的电源,不仅给充电桩提供电能,而且要满足照明、控制设备的用电需求,内部建有变配电所有设备、配电监控系统、相关的控制和补偿设备;中央监控室用于监控整个充电站的运行情况,并完成管理情况的报表打印等。充电区主要完成电池充电功能。更换电池区是车辆更换电池的场所,需要配备电池更换设备,同时应建设用于存放备用电池的电池存储间。电池重新配组、电池组均衡、电池组实际容量测试、电池故障的应急处理等工作都在电池维护间进行。
 
  短板也很明显
 
  光伏发电不稳定性。就现有国内特斯拉建光伏充电站而言,从技术层面存在光伏方阵发电密度低、发电不稳定、发电效率低等缺点,这与现有比较成熟的火力发电是完全不同的。电动汽车充电需要高电压、大电流、大功率,一次性快充。这与目前太阳能光伏发电的特点有冲突。
 
  根据系统测算,特斯拉充电站太阳能光伏方阵铺设面积约为260平方米,太阳能组件最高转化率为23.5%。以一个西部城市为例,全年光照辐射总量约2230千瓦时每平方米,则可利用的全年光照辐射总量约为2230×80%=1783千瓦时每平方米,那么以上特斯拉太阳能充电站每天可发电量约为(1180×150)÷365×20.5%=99.4千瓦时。因此,即使不考虑太阳能电池组件光电转换率在使用寿命期内逐年衰减的影响,离网运行的太阳能光伏充电站在理想条件下的发电量一天也仅够将3辆该车型电量增加60%。同时电动车太阳能光伏充电站发电量受天气的影响较明显,多云天气、大风下雨及雾霾天气更会大大降低发电量。此外,夜晚没有太阳光,根本无法发电,太阳能光伏充电站要想24小时使用根本无法实现。
 
  蓄电池成本过高束缚充电站产业化。为了避免光伏发电诸多因素引起的不稳定性,利用蓄电池将多余的能量储存起来,作为太阳能光伏充电站后备能量或者夜间备用电能。对于建设企业来说,蓄电池采购成本过高,再加上蓄电池在使用寿命期内会随着使用环境和其他因素的影响而产生衰减,同时蓄电池平均使用寿命在3-5年内,如果好一点的蓄电池,寿命能长一点,但是成本则会增加,如果通过蓄电池来储存能源作为后备能量,从技术上是没有任何问题的。但目前利用蓄电池组建设光伏充电站的成本大概是普通电站的5倍,不仅如此,蓄电池组的使用寿命也比较短,现在质量过关、性能优异蓄电池寿命也仅有8年左右。就目前发展状况来看,只通过光伏电站为充电桩提供能量是远远不够的,还需市电电网的相互辅助,才能保证充电桩的正常运行,或者说离开市电电网,太阳能光伏充电站只是一个摆设,没有什么实质用处,只有与电网结合,才能保证充电桩运行的可靠性。
 
  国内外新能源电动车充电桩标准脱轨。以特斯拉电动车为例,其充电标准与国内充电标准不一致。特斯拉太阳能超级充电站智能为其充电,而不能服务于国产电动车,且具有使用局限性。国家电网公司负责推广公共充电桩建设,而特斯拉电动车无法使用这些以国内标准充电桩,当然,通用的办法,就是让特斯拉的充电标准兼容国内的充电标准,这样就能实现特斯拉充电标准与国内标准一致,就不存在使用局限性。但长期以来,电动汽车行业标准都由西方国家掌握,导致产业发展比较被动,这也是造成国内电动车充电标准无法与国外电动车充电标准接轨的重要原因。
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