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摘要：光伏储(chǔ)能系统(tǒng)是一种將太阳(yáng)能转(zhuǎn)化为电能并存储(chǔ)起来(lái)的技术(shù)，在直流快速充电站有著广阔的应(yīng)用前景。主要论述光伏储(chǔ)能系统(tǒng)工作原理和光伏储(chǔ)能系统(tǒng)在直流快速充电站中的实(shí)践应(yīng)用，探討光伏储(chǔ)能系统(tǒng)在直流快速充电站中的挑战(zhàn)，分析光伏储(chǔ)能系统(tǒng)在直流快速充电站中的发(fā)展前景。研究表明，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)可以减轻电网(wǎng)负(fù)荷压力，提高电能利用率，减少对(duì)化石燃料的依赖，而系统(tǒng)效率、储(chǔ)能成本和环(huán)境適应(yīng)性是目前急需解决的问(wèn)题，需要进(jìn)一步研究和技术(shù)革新。

关(guān)键词：光伏储(chǔ)能系统(tǒng)；直流快速充电站；电动(dòng)汽车

0引言

目前，直流快速充电站作为电动(dòng)汽车主要的充电方式，其输出功率较小，充电时(shí)间过(guò)长(zhǎng)，导(dǎo)致用户充电不便、排队(duì)等待充电的情况普遍存在，严(yán)重影响了用户的使用体验(yàn)。为提高充电效率，需在直流快速充电站建设(shè)中引入光伏储(chǔ)能系统(tǒng)，降低充电基础(chǔ)设(shè)施的运(yùn)营(yíng)成本。

1光伏储(chǔ)能系统(tǒng)的工作原理

太阳(yáng)能作为一种可再生能源，可以通过(guò)光伏储(chǔ)能系统(tǒng)进(jìn)行再次利用。光伏储(chǔ)系统(tǒng)通过(guò)光伏电池板將太阳(yáng)能转(zhuǎn)化为电能。光伏电池板由多个(gè)光伏电池组成，且这部分电池大多由半导(dǎo)体材料（硅）制成。一旦光线照射到光伏电池上，光子与材料中存在的电子就会(huì)发(fā)生相互作用，进(jìn)而促使电子获得对(duì)应(yīng)的能量，跃迁到导(dǎo)体带，并持续(xù)產(chǎn)生一定的电流，从而使光能转(zhuǎn)化为电能。

由于太阳(yáng)能属于间接性能源，只有在白天的时(shí)候才能產(chǎn)生电能。为实(shí)现(xiàn)能源的持续(xù)供应(yīng)，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)需储(chǔ)存白天產(chǎn)生的多余电能，以备晚上或阴天的使用。其中，常见储(chǔ)能方式是通过(guò)电池组储(chǔ)存能量，將电能进(jìn)行化学(xué)反应(yīng)转(zhuǎn)化为化学(xué)能，并在需要时(shí)再將化学(xué)能转(zhuǎn)化为电能输出，常用电池组为铅酸、鋰离子电池等。这些电池组大多具备长(zhǎng)寿命和低自放电率等*势(shì)，能满足光伏储(chǔ)能系统(tǒng)的多样化需求。

2光伏储(chǔ)能系统(tǒng)在直流快速充电站中的实(shí)践应(yīng)用

2.1为直流快速充电站提供稳(wěn)定的电能供应(yīng)

在直流快速充电站中应(yīng)用光伏储(chǔ)能系统(tǒng)可以存储(chǔ)更多的太阳(yáng)能，在光照不足情况下，保证充电桩可以稳(wěn)定地供应(yīng)电能，进(jìn)一步降低对(duì)电网(wǎng)的过(guò)度依赖，并推动(dòng)可持续(xù)发(fā)展和提高能源利用效率。光伏储(chǔ)能系统(tǒng)利用太阳(yáng)能电池板將太阳(yáng)光转(zhuǎn)化为直流快速充电站对(duì)应(yīng)的直流电能，并利用逆变器將剩余的直流电能转(zhuǎn)换为交流电能，进(jìn)而储(chǔ)存于电池组，在光照不足的情况下为直流快速充电站提供电能，从而储(chǔ)存和利用多余的太阳(yáng)能电能。另外，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)將储(chǔ)存电能供应(yīng)给直流快速充电站，实(shí)现(xiàn)稳(wěn)定的直流电能输出，从而確保在在无(wú)光照或光照较弱的时(shí)段充电站依然能够进(jìn)行快速充电，改善用户的使用体验(yàn)，为直流快速充电站提供稳(wěn)定可靠的电力支持。直流快速充电站利用光伏储(chǔ)能系统(tǒng)將太阳(yáng)能及时(shí)转(zhuǎn)化为电能并储(chǔ)存，无(wú)须依赖传统(tǒng)的燃煤、燃油等发(fā)电方式，从而减少对(duì)电网(wǎng)的依赖，降低电网(wǎng)负(fù)荷，落实(shí)绿色、可持续(xù)能源供应(yīng)的发(fā)展。

2.2*化充电过(guò)程并提高充电效率

隨著电动(dòng)汽车的广泛应(yīng)用，直流快速充电站的需求日益增长(zhǎng)，传统(tǒng)的充电方式存在能量损耗大、充电效率低的问(wèn)题。因此，需要將光伏储(chǔ)能系统(tǒng)引入直流快速充电站，并在智能充电管理系统(tǒng)*化控制下，实(shí)现(xiàn)能源的*化调(diào)度和管理，持续(xù)提高直流快速充电站充电效率。

智能充电管理系统(tǒng)的引入是直流快速充电站充电过(guò)程*化和完善的基础(chǔ)。该系统(tǒng)可以监(jiān)控直流快速充电站负(fù)荷、能量输入和车辆需求等关(guān)键参数(shù)，并以此为基础(chǔ)进(jìn)行智能调(diào)度，提高充电效率和减少能量损耗。该过(guò)程中，可以通过(guò)掌握充电站的负(fù)荷情况和电能需求，將光伏储(chǔ)能系统(tǒng)的输出功率与负(fù)荷需求相匹配，从而大限度地利用可再生能源供电，降低利用传统(tǒng)电能的比例。此外，智能充电管理系统(tǒng)可以通过(guò)分析不同车辆的电池状態(tài)、充电速度和充电需求，合理地分配资源，缩短充电时(shí)间，提高充电效率。例如：对(duì)于电量较低的车辆，智能充电管理系统(tǒng)可调(diào)整充电*先*，使其尽快充电，以满足用户的迫切需求；对(duì)于电量充足的车辆，智能充电管理系统(tǒng)可適当(dāng)降低充电功率，以减少能量损耗。

2.3输送多余的电能并落实(shí)电力双向流动(dòng)目標(biāo)

在直流快速充电站中，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)的应(yīng)用可以实(shí)现(xiàn)两个(gè)重要功能。

一方面，在充电站不是高峰期的状况下，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)需借助太阳(yáng)能產(chǎn)生和存储(chǔ)更多的电能，并將其输送到电网(wǎng)，避免电能浪费(fèi)，为电网(wǎng)提供额外的电力资源，减轻电网(wǎng)的负(fù)荷压力。

另一方面，在电网(wǎng)负(fù)载高峰期，由于人们的用电需求增加，电网(wǎng)也需提供更多的电力。该环(huán)节(jié)中，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)需释放存储(chǔ)电能，为电网(wǎng)提供额外的电力，从而缓解电网(wǎng)的压力，保证电力供应(yīng)的稳(wěn)定性。同时(shí)，除直接应(yīng)用在充电站中，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)还可以与其他能源系统(tǒng)相结(jié)合，形成微电网(wǎng)系统(tǒng)。其中，微电网(wǎng)系统(tǒng)通过(guò)將光伏储(chǔ)能系统(tǒng)、风(fēng)能系统(tǒng)、电池储(chǔ)能系统(tǒng)等不同形式的可再生能源系统(tǒng)相结(jié)合，实(shí)现(xiàn)能源的互补(bǔ)和平衡。

3光伏储(chǔ)能系统(tǒng)在充电基础(chǔ)设(shè)施发(fā)展中的促进(jìn)作用

在电动(dòng)汽车普及和可再生能源逐步减少的趋势(shì)下，充电基础(chǔ)设(shè)施技术(shù)的发(fā)展非常重要。在这一进(jìn)程中，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)利用太阳(yáng)能进(jìn)行发(fā)电，并储(chǔ)存多余的电能，为充电基础(chǔ)设(shè)施提供可靠、清洁、持续(xù)的能源。光伏储(chǔ)能系统(tǒng)在充电基础(chǔ)设(shè)施发(fā)展中的促进(jìn)作用具体表现(xiàn)在4个(gè)方面。

一是提供可靠的电力来(lái)源，传统(tǒng)能源供应(yīng)系统(tǒng)经(jīng)常受到供电不稳(wěn)定的影响，而光伏储(chǔ)能系统(tǒng)则可以利用太阳(yáng)能为充电基础(chǔ)设(shè)施提供稳(wěn)定、可靠的电力。无(wú)论是在城市还是偏远(yuǎn)地区(qū)，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)都能为充电基础(chǔ)设(shè)施提供足够的电力能源，满足电动(dòng)汽车的正常充电需求。

二是降低传统(tǒng)能源过(guò)度依赖，传统(tǒng)能源生產(chǎn)方式不仅会(huì)造成一定的环(huán)境污染，还会(huì)导(dǎo)致有限的资源逐渐枯竭，而合理地使用光伏储(chǔ)能系统(tǒng)，可以有效减少对(duì)传统(tǒng)能源的依赖，使得充电基础(chǔ)设(shè)施更加环(huán)保和可持续(xù)。同时(shí)，通过(guò)自產(chǎn)自用的光伏能源，充电基础(chǔ)设(shè)施可以更加独(dú)立和灵活地运(yùn)行，减少对(duì)外部能源供应(yīng)的依赖。

三是促进(jìn)社会(huì)经(jīng)济(jì)发(fā)展，建设(shè)光伏储(chǔ)能系统(tǒng)將带动(dòng)新能源產(chǎn)业(yè)的发(fā)展，创(chuàng)造就业(yè)机(jī)会(huì)，提高就业(yè)率，同时(shí)使用光伏储(chǔ)能系统(tǒng)的充电基础(chǔ)设(shè)施也能吸引更多的投资和游客，推动(dòng)当(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)和商业(yè)发(fā)展。光伏储(chǔ)能系统(tǒng)的推广和应(yīng)用，將为社会(huì)经(jīng)济(jì)的可持续(xù)发(fā)展带来(lái)巨大的推动(dòng)力。

四是加速能源转(zhuǎn)型和减少碳排放，光伏储(chǔ)能系统(tǒng)利用可再生的太阳(yáng)能为直流快速充电站提供持续(xù)的清洁能源，对(duì)环(huán)境友好。通过(guò)大规(guī)模应(yīng)用光伏储(chǔ)能系统(tǒng)，可以持续(xù)减少对(duì)传统(tǒng)能源的依赖，降低碳排放，实(shí)现(xiàn)能源绿色转(zhuǎn)型。

4安科瑞Acrel-2000MG微电网(wǎng)能量管理系统(tǒng)

4.1概述

Acrel-2000MG储(chǔ)能能量管理系统(tǒng)是安科瑞专门针对(duì)工商业(yè)储(chǔ)能电站研制的本地化能量管理系统(tǒng)，可实(shí)现(xiàn)了储(chǔ)能电站的数(shù)据(jù)采集、数(shù)据(jù)处理、数(shù)据(jù)存储(chǔ)、数(shù)据(jù)查询与分析、可视化监(jiān)控、报(bào)警管理、统(tǒng)计(jì)报(bào)表、策略管理、歷史曲线等功能。其中策略管理，支持多种控制策略选择，包含计(jì)划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统(tǒng)不仅可以实(shí)现(xiàn)下*各储(chǔ)能单元的统(tǒng)一监(jiān)控和管理，还可以实(shí)现(xiàn)与上*调(diào)度系统(tǒng)和云平臺(tái)的数(shù)据(jù)通讯与交互，既能接受上*调(diào)度指令，又可以满足远(yuǎn)程监(jiān)控与运(yùn)维，確保储(chǔ)能系统(tǒng)安全、稳(wěn)定、可靠、经(jīng)济(jì)运(yùn)行。

4.2应(yīng)用场(chǎng)景

適用于工商业(yè)储(chǔ)能电站、新能源配储(chǔ)电站。

4.3系统(tǒng)结(jié)构(gòu)

4.4系统(tǒng)功能

（1）实(shí)时(shí)监(jiān)管

对(duì)微电网(wǎng)的运(yùn)行进(jìn)行实(shí)时(shí)监(jiān)管，包含市电、光伏、风(fēng)电、储(chǔ)能、充电桩及用电负(fù)荷，同时(shí)也包括收益数(shù)据(jù)、天气状况、节(jié)能减排等信息。

（2）智能监(jiān)控

对(duì)系统(tǒng)环(huán)境、光伏组件、光伏逆变器、风(fēng)电控制逆变一体机(jī)、储(chǔ)能电池、储(chǔ)能变流器、用电设(shè)备等进(jìn)行实(shí)时(shí)监(jiān)测(cè)，掌握微电网(wǎng)系统(tǒng)的运(yùn)行状况。

（3）功率预(yù)测(cè)

对(duì)分布式发(fā)电系统(tǒng)进(jìn)行短期、超短期发(fā)电功率预(yù)测(cè)，并展示合格率及误差分析。

（4）电能质(zhì)量

实(shí)现(xiàn)整个(gè)微电网(wǎng)系统(tǒng)范围內(nèi)的电能质(zhì)量和电能可靠性状况进(jìn)行持续(xù)性的监(jiān)测(cè)。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳(wěn)態(tài)数(shù)据(jù)和电压暂升/暂降、电压中断暂態(tài)数(shù)据(jù)进(jìn)行监(jiān)测(cè)分析及录波展示，并对(duì)电压、电流瞬变进(jìn)行监(jiān)测(cè)。

（5）可视化运(yùn)行

实(shí)现(xiàn)微电网(wǎng)无(wú)人值守，实(shí)现(xiàn)数(shù)字化、智能化、便捷化管理;对(duì)重要负(fù)荷与设(shè)备进(jìn)行不间断监(jiān)控。

（6）*化控制

通过(guò)分析歷史用电数(shù)据(jù)、天气条件对(duì)负(fù)荷进(jìn)行功率预(yù)测(cè)，并结(jié)合分布式电源出力与储(chǔ)能状態(tài)，实(shí)现(xiàn)经(jīng)济(jì)*化调(diào)度，以降低尖峰或者高峰时(shí)刻的用电量，降低企业(yè)综合用电成本。

（7）收益分析

用户可以查看光伏、储(chǔ)能、充电桩三部分的每天电量和收益数(shù)据(jù)，同时(shí)可以切换年报(bào)查看每个(gè)月的电量和收益。

（8）能源分析

通过(guò)分析光伏、风(fēng)电、储(chǔ)能设(shè)备的发(fā)电效率、转(zhuǎn)化效率，用于评(píng)估设(shè)备性能与状態(tài)。

（9）策略配置

微电网(wǎng)配置主要对(duì)微电网(wǎng)系统(tǒng)组成、基础(chǔ)参数(shù)、运(yùn)行策略及统(tǒng)计(jì)值进(jìn)行设(shè)置。其中策略包含计(jì)划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、逆功率控制等。

5硬件及其配套產(chǎn)品

6结(jié)论与展望

在直流快速充电站中应(yīng)用光伏储(chǔ)能系统(tǒng)，能有效地解决目前充电桩存在的不良问(wèn)题，并持续(xù)提高充电效率，降低运(yùn)营(yíng)成本，进(jìn)一步推动(dòng)电动(dòng)汽车產(chǎn)业(yè)的快速发(fā)展。同时(shí)，应(yīng)积*完善相应(yīng)的光伏储(chǔ)能技术(shù)，推动(dòng)直流快速充电站的智能化、绿色化和有效化发(fā)展，为推动(dòng)清洁能源发(fā)展和建设(shè)智能城市做出积*贡献(xiàn)。