深圳市永聯科技股份有限公司副總經理楊惠坤就《充儲一體式充電站技術方案介紹》發表演講,以下為演講實錄:
新能源汽車的發展從政策驅動轉向供給側驅動,包括需求端的拉動,預計能夠做到2020年達到500萬輛的保有量,發電方面隨機性比較大,這方面是對電網的沖擊,電網調風調頻方面也有一些需求。推動力來自于電池價格的下降,前面幾年大概花了四五多的時間下降了一半,現在也普遍認為未來再用兩到三年的時間能夠繼續下降。前面的這些技術層面的需求加上政策層面的推動,總體上可以歸結為一點,就是儲能的應用會變得越來越有價值。
永聯本身在充電樁方面做了一攬子的解決方案,所以我們在嘗試做的就是想把充電樁和儲能做一個結合,這樣的話會對整個系統進行優化,達到更好的經濟性和更好的使用效果。這種是比較傳統的解決方案,也是目前應用比較多的方案,這種方案當中儲能和充電樁實際上是相對獨立的系統。目前是現有標準配備的充電樁來做,還有獨立的儲能系統,同時接到低壓的母線上面。這種是在充電站當中加入儲能系統,可以解決一部分對電網的沖擊問題,一定程度上可以用儲能提供承受更大負荷的能力。因為現階段電池成本還比較高,經濟性并不理想,所以如果用這種方案來做峰谷套利的方法還是不劃算的。
這是目前永聯正在嘗試推廣的一種方案,我們把獨立的儲能系統合并到充電樁里面,這樣做有兩個好處:原來充電樁經過技術改造,本身既是一臺充電樁也是一臺儲能的裂變器,從這個角度來看,整個充電樁的設備成本可以把兩臺設備合在一臺,然后有一個比較明顯的硬件設備的下降。我們把原來的電池柜拿出來直接放在充電樁旁邊,電池直接掛到充換電樁的直流母線上面,帶來的好處就是能量轉換效率的提升。按照這種方式,電池存儲能量的轉換要經過儲能充換電的過程,就是ACDC兩次轉換,能量就在這個轉換的過程當中損失比較大。改進的過程當中電池直接放在充電樁的直流母線上面,充電的時候經過一次ACDC的轉換,給車充電的時候因為但吃經過DCDC轉換,提供給了汽車使用,能量轉換的環節減少了就會帶來效率的提升,結合剛才提到的整個配套成本的下降,所以使這種方案是比較有吸引力的做法。
這個方案還有面向未來的應用,大家討論比較多的就是把汽車變成電網的儲能單元的設想,充電樁改造以后本身就是雙向能量流動的變換器,所以隨著應用的需要,汽車具備能量雙向流動能力就可以通過充儲樁連接到整個大電網,接受大電網的調度。使用這套系統的時候充儲樁本身承擔的功能就是純粹的直流樁充電,車沒在充電的時候就根據我們電價策略或者用電策略承擔儲能裂變器的功能,適當的時候對電池進行充電,或者從電池當中回歸到電網,當然也可以給車充電。
永聯科技自身的定位是新能源解決方案設備和服務的提供商,一共有三個一攬子解決方案:傳統的光伏電站解決方案,包括設備和管理軟件,儲能及微網整體解決方案,也是從能量管理系統到儲能裂變器的提供商,還有就是充電樁也做成了一攬子的解決方案,每年深圳可以提供2億度電的充電服務能力,建了35個站、140兆瓦的充電樁在給深圳的公交車提供服務。我們針對儲能系統提供了一些產品,包括電網級的儲能裂變器,主要是三個功率段,就是500千瓦、250千瓦和100千瓦,內部是單極變換結構雙向充電的儲能裂變器,可以兼容各種鋰電池和鉛酸鉛碳電池。
模塊化儲能裂變器有兩個裂變方向:一種是和充電樁的結合,就是把充電樁改成充儲樁,就是用在充電站。另一種就是在工商業儲能,辦公樓可以通過多個模塊的并擊運行提供幾十千瓦到100千瓦以上的單機模塊化的儲能裂變器的功能。這是提供給工廠用戶的,隨著整個儲能系統的成本下降,原先只有銀行金融用得起的UPS服務功能,現在生物制藥廠和化工廠斷電的時候會造成整個產線中斷和原材料損失,也在逐步地對儲能的需求越來越明顯。永聯算是一個比較好的開頭,已經做了64兆瓦6萬度電的儲能。
針對儲能的平臺永聯提供了兩種解決方案,一種是車間本地的管理方法,另一種是大型儲能站多點的管理方式。永聯科技在自身做得比較完善,我們從運維和到整個EPC工程總包,我們有全序列的設備和直流樁、交流樁、運維軟件,這些都是完整的解決方案。
我們針對公交車充電提供的產品,目前在深圳用了大概700多臺,180千瓦的充電樁,其中有一個比較好的優點,就是可以根據應用情景設置充電的服務方式。比如我們在深圳的充電,夜間電價比較低的時候可以采取4000小電流同時的充電,白天車要補電的時候采取單槍大電流,可以根據客戶的需要保證社會車輛優先充電、自己場站優先級低的做法,可以根據應用情景調整充電的設置。
這種充電樁比起目前市面上應用比較多的單槍雙槍還有一個好處,因為一機多槍單槍成本會有所下降,一機十幾槍會帶來風險,就是萬一被雷擊或者其它原因導致設備故障,整個場站的充電都會受到影響,所以這是一個折中的設計。
這個模塊是永聯目前最新的一款充電樁模塊,痛點抓的還是比較準的。我們自己在深圳投運了兩年以后對充電樁有一個普遍的現象,其中一點就是高溫。整個廣東周邊我們做了一些調研,發現夏天的時候很多充電設備早期的考慮不足,要把充電設備的門打開散熱才能可靠充電,或者是干脆有些設備到了高溫以后就出現故障,所以我們提高到了60度。每年在深圳有2億度電的充電服務,如果能夠在節能方面有百分之零點幾個點的改善都會帶來很大的經濟上的收益,所以模塊上都做了充分的考慮,待機功耗可以做到8瓦,應該也是業界最低的功耗水平。
為了兼容,國家電網提高了恒功率的要求,早期充電樁在做的時候模塊分為兩種:750-200伏、550-200伏,通過兩種模式降低設備的成本。現在提高恒功率以后可以把原來的模塊取消,由750伏的充電樁承擔,而且還有更快的充電速度,新推出的模塊也把恒功率的功能做了進去。
我們也在給一些工廠提供應急電源的應用,明年4月份還交付了60兆瓦的儲能。永聯在深圳建站35個、140兆瓦,這個站是15兆瓦,場站是比較大的,應該是國內目前最大的公交車充電站,占地4萬平米,同時有87套180千瓦的充電樁,可以在同一時間給280臺公交大巴車充電。我們建議這個場站逐步改造,就是把這個充電設備逐步改造成充儲一體,通過這種方式改造。我們希望一方面可以減少電網的沖擊,另一方面通過這種改造多來充電收益以后能夠把電池的重復利用結合起來,也在儲能方面專門做到有收益的嘗試。
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