应用场景之光储充一体丨《2023数字能源年度报告》节选

12月13日，由第一财经与协鑫能科（002015.SZ）联合研究撰写的《2023数字能源年度报告》（下称《报告》）于第一财经2023资本年会上重磅发布。《报告》从算力、低碳、电网安全等方面展望了未来八大数字能源发展趋势，并从光伏、风电、氢能、石油等新能源和传统能源领域展现了数智化技术的实际应用，以及这些技术对能源数字化转型带来的价值和意义，探讨信息流与能量流如何实现有效互动。以下内容为《报告》节选。

"光储充"一体化即光伏发电、储能、充电一体化，是数字技术与电力电子技术融合的场景之一。“光储充”一体化可以保证光伏和风力发电的平稳输出，同时也能解决高功率快充对电网的冲击问题，满足用电负荷动态平衡，是“双碳”战略下分布式光伏的重要发展方向。

“光储充”一体化将成大趋势

乘联会数据显示，2020-2022年，我国新能源汽车渗透率为5.8%、14.8%、27.6%，预计2023年将达36%。

充电桩数量和充电量与新能源汽车渗透率呈正相关。中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据显示，2020-2023年三季度，我国公共及私人充电桩保有量总计分别为153.9万、261.7万、521万、764.2万台；年度充电总量分别为70.57亿、111.5亿、213.2亿、254.1亿kWh。

充电桩，特别是大功率充电桩数量的增加对电网的影响正在显现。

一方面，充电站用电峰谷波动与居民日常用电峰谷波动高度重合，容易加剧电网端配电网的负荷。国网能源研究院预测，电动汽车无序充电将导致电网2030年峰值负荷增加1.5亿千瓦，相比无电动汽车充电情景下提升13.1%。

另一方面，快充的逐渐普及也在一定程度上加重了电网的负担。中国电动汽车充电基础设施促进联盟联合能链智电（NASDAQ：NAAS）发布的《2022中国电动汽车用户充电行为白皮书》称，用户更偏好使用大功率充电设施，选择120kw及以上功率充电设施的用户占比到达72%。应对不断走高的充电需求对电网的挑战，在光伏、储能等设施逐渐完善支持下，“光储充”一体化开始崭露头角，正在成为行业发展趋势。

首先，“光储充”一体化可以减轻电网压力。

光伏 储能系统的应用可缓解充电时大电流对电网造成的冲击，充电同时还能实现电力削峰填谷等辅助服务功能，解决新能源发电间歇性和不稳定等问题，有效提升电网运行效率。对1个配置10个120kW直流充电桩的光储充电站进行算例分析，综合考虑各方面的经济利益后，可有效实现削峰填谷并兼顾电池寿命损耗。

其次，“光储充”一体化可以实现高效运维，提升用户体验度。

“光储充”一体化电站属于集中式场站，有条件加装远程监控、智能控制器等辅助设备进行远程调控，可减少运维人员上站次数，有效提高运维的效率。同时，电池包优化器可自动标定等技术也可以优化储能环节，避免人工上站标定，节省运维成本的同时提升效率。

此外，全液冷、全模块化等新技术正在渗入“光储充”的发展，加上“光储充”向着车、桩、网融合协同方向持续演进，以及光储充智能调度算法的引入，都将助力充电网络迈入全面智能化。

数字技术助力“光储充”一体化协同

光储充一体化已被业内视为充电站未来发展的主要形式，且盈利能力胜于传统充电站。但要协调光伏发电、储能系统、充电网三大领域，需要通过数据分析和远程监控等数智化技术，实现三者的和谐共存与协同发展。

实时监测与数据采集：系统通过物联网技术连接光伏、储能、电网和其他关键设备，实时监测并采集各种能源相关数据，如光伏发电量、电池充放电状态、负荷需求等。

数据分析：在光储充系统中，系统利用大数据分析和AI技术，预测光伏发电量、峰谷负荷、能源消耗模式等情况，为系统运行和调度提供决策支持。

能源调度与优化：基于数据分析和预测结果，系统可以智能调度光伏发电和储能系统的运行模式，以实现最优的能源调配和利用效率。比如在阳光资源充足时优先使用光伏发电，在负荷低谷时，将余电进行储存。

远程监控与管理：通过数字孪生技术，将“光储充”实体设备的数据、状态和行为模拟在云端，可以通过传感器等相关设备，实时监测设备的参数和状态，以此为依据建立设备的行为和健康状态模型，并基于这些模型进行故障预测和预警，进而实现远程监控和维护管理。

在2023年8月举办的长三角数字能源算力大会暨专精特新产业融合发展论坛上，阿里云解决方案部能源与制造首席专家李下蹊表示，调度是在新能源行业里非常突出的一个问题，光伏发电本身就不稳定，客户自发自用的需求也不稳定，因此可以利用分布式网络上的数据来预测、测算未来需求，帮助做好光储充的平衡。

智光研究院(广州)有限公司数字能源解决方案总监张继元此前在第九届中国国际电动汽车充换电产业大会表示，公司在超充场景下提出的“光储充一体化”解决方案，核心是采用了站端的能量管理 云平台，通过云边协同，实现综合能源的管理策略。

协鑫以智算中心为中枢，整合钙钛矿、高效储能、“一秒一公里”超充、算力等技术，推出光储充算一体化综合能源站，实现了光储融合、桩网互动，为多元化场景全方位赋能。在超充方面，协鑫与华为联合打造的全液冷超快充，最大720kW输出功率，实现“一秒一公里”极致充电体验，寿命可至20年。