2015年6月3日，由國家能源局指導，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）與杜塞爾多夫展覽（上海）有限公司共同主辦的“儲能?chē)H峰會(huì )2015”在北京召開(kāi)。在“新能源汽車(chē)與儲能”分論壇上，華北電力大學(xué)教授劉念發(fā)表了主題演講，以下為演講內容。

　　華北電力大學(xué)劉念：

　　今天主要跟大家分享電動(dòng)汽車(chē)光伏充電站系統的優(yōu)化配置與示范應用。

　　第一，電動(dòng)汽車(chē)光伏充電站系統的研究背景。

　　對光伏充電站的研究，基于國家兩大新興產(chǎn)業(yè)戰略，即電動(dòng)汽車(chē)和分布式電源尤其是分布式光伏的發(fā)展。未來(lái)，在微電網(wǎng)環(huán)境下，將實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)充電設施與分布式光伏的有機集成，將有利于提升新能源汽車(chē)整體運行的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

　　電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，離不開(kāi)充電設施的建設。而充電設施的建設需要考慮到電從哪兒來(lái)。在一次能源結構下，以華北電網(wǎng)為例，假設所有用電都來(lái)源于華北電網(wǎng)，那么電動(dòng)汽車(chē)90%的充電來(lái)自于火電廠(chǎng)，換言之，電動(dòng)車(chē)的碳排放都轉嫁到火電廠(chǎng)了，所以，充電電能來(lái)源的清潔和低碳是電動(dòng)汽車(chē)零排放的前提。

　　光伏發(fā)展存在著(zhù)儲能及轉化的問(wèn)題。由于光伏是間歇性能源，會(huì )對電網(wǎng)的均衡性造成沖擊，所以，需要削峰填谷，需要儲能轉化，而電動(dòng)汽車(chē)與光伏的融合，將對電網(wǎng)形成協(xié)同增效的作用。

　　在國外，光伏充電站已經(jīng)較為普遍，如美國的特斯拉超級充電站、德國寶馬的獨架式光伏充電站等，而國內也建有一些光伏充電站，如國內最早的湖北襄陽(yáng)光伏充電站、國內規模最大的北京高安屯電動(dòng)汽車(chē)充換電站等。

　　研究表明，分布式光伏與電動(dòng)汽車(chē)充電設施的集成有四種典型形式。第一種是分散充電樁，即在用戶(hù)側，如智能小區、智能樓宇的分散充電樁；第二種是分散充電樁可與分散光伏進(jìn)行整合，形成智能微網(wǎng)；第三種是商業(yè)化運營(yíng)的充電站和換電站，在某一站點(diǎn)布置相應的光伏電源；第四種是集中的充換電站，即分散換電、集中充電模式。所以，將臨近的光伏電站與充電站進(jìn)行集成，對電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展具有很大的推動(dòng)作用。

　　第二，光伏充電站和能量管理方面的研究。

　　我們對光伏充換電站的優(yōu)化運行典型模式的研究，主要分為三類(lèi)：一是商業(yè)樓宇的充電站優(yōu)化方案；二是居民小區的充電站優(yōu)化方案；三是典型的換電站優(yōu)化方案。

　　事實(shí)上，光伏充換電站的優(yōu)化運行，其核心是研究能量管理問(wèn)題，即在充換電站運行時(shí)，如何實(shí)現高效率的能源管理算法，如何通過(guò)能量管理裝置來(lái)實(shí)現電能的調度，這是影響到充換電站效率的核心環(huán)節。

　　電動(dòng)汽車(chē)和充電站的發(fā)展，其核心問(wèn)題是儲能，未來(lái)智能電網(wǎng)的構建，儲能同樣扮演著(zhù)主要的角色。通過(guò)儲能實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)均衡電網(wǎng)，我們設計出了多目標的優(yōu)化方案。其中主要目標為：一是實(shí)現充換電站運營(yíng)費用最低，購電費用最低；二是實(shí)現儲能的長(cháng)壽命。  

　　在研究中，我們給換電站換電服務(wù)的可能性指標做了界定，包括等待更換電池的汽車(chē)數量、等待時(shí)間、及日可用率等。也對新能源的相關(guān)指標做出了界定，包括光伏發(fā)電的消納率、光伏充電站中可再生能源發(fā)電的比例。對充換電站優(yōu)化運行的研究，我們做了切入式能力管理裝置，并取得了非常好的效果。

　　第三，對未來(lái)光伏充電站規?；瘧玫乃伎?。

　　通過(guò)對充換電站商業(yè)模式和效用進(jìn)行評估，研究發(fā)現，未來(lái)商業(yè)樓宇的光伏充電站發(fā)展潛力較大。主要有兩大原因：一是停車(chē)時(shí)間較長(cháng)，二是建設成本相對較低。

　　建設光伏充電站的經(jīng)濟效益方面，主要考慮以下因素：一是每日運行的收益，二是全生命周期之內的凈利潤值，三是投資回報周期。建設光伏充電站的目的是為了降低充電負荷對電網(wǎng)的影響，主要有兩個(gè)考核指標：一是建設充電站前后，充電負荷占電網(wǎng)最大負荷峰值的比值。二是負荷總量，即總能量、總電量需求的比值。

　　電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)主要集中在住宅區和工作區，事實(shí)上，電動(dòng)汽車(chē)在工作區充電，可以采用光伏充電的方式，而在住宅區則可以采用夜晚用電低谷期的充電方式，兩者相互補充，對充電設施的整體建設具有積極的指導意義。

　　相對于電動(dòng)汽車(chē)充電直接介入電網(wǎng)，建設光伏充電站有利于緩解電網(wǎng)的承受能力，實(shí)現智能供電。由此可見(jiàn)，對未來(lái)智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)充電設施的戰略布局意義非凡。

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