光伏+储能,新能源汽车将实现用阳光充电
不久前,福建、陕西、湖北、山西多省市实现光储充项目零突破,尤其位于武汉的首家国家电网“光储充”电动 汽车 充电站也投入运营,“光储充”一体化充电站落地项目渐成规模。未来,新能源 汽车 充电不仅更灵活也更环保。
什么是“光储充”一体化?
“光储充”一直是新能源界的热门组合,光伏、储能和充电站结合建设,打造一套智能微电网系统,利用电池储能系统吸收低谷电,并在高峰时期支撑快充负荷,同时以光伏发电系统进行补充,有效减少充电站高峰期的电网负荷,提高系统运行效率的同时,为电网提供辅助服务功能。
光储充一体化电站可以解决新能源 汽车 充电站配电容量不足的问题,它利用夜间低谷电价进行储能,在充电高峰期通过储能和市电一起为充电站供电,满足高峰期用电需求,既实现了削峰填谷,又节省了配电增容费用,增加新能源的消纳,弥补了太阳能发电不连续性的不足,是一种可持续发展的能源利用方式。
光储充一体化解决方案,将能够解决在有限的土地资源里配电网的问题,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行,尽可能的使用新能源,缓解了充电桩用电对电网的冲击在能耗方面,直接使用储能电池给动力电池充电,提高了能源转换效率。
在 社会 效益方面,光储充联合项目有助于建设、健全完善的柔性“迎峰度夏”响应体系,缓解电力供应紧张的局面,提升供电可靠性,同时提高需求方参与的主动性,提升整个电力市场的稳定水平和运行效率。
杭州首座光储充一体化电动 汽车 充电站启用
2019年10月30日,位于余杭区仓前街道 科技 大道30号的“光储充一体化”大功率智能充电站通过验收,正式投入使用,这是杭州首座“光储充”一体化电动 汽车 充电站。该站集成了充电桩智能充放电、大容量储能电池、光伏发电等多项先进技术,即便是夜间也能利用白天光伏发电后储存的电能为电动 汽车 充电。
随着此类新型充电基础设施扩大普及规模,未来充电不仅更“绿色”,而且实现电动 汽车 的“城际驾驶”,也不再遥远。据了解,余杭区仓前街道“光储充”一体化电动 汽车 充电站是一座由国家电网公司投资建设的新型电动 汽车 充电站,集成了光伏发电、大容量储能电池、智能充电桩充电等多项先进技术。
该站在车棚顶部装设有90块太阳能光伏发电板,光伏装机容量为26千瓦,该站的储能系统由退役电池组加控制设备组成,通过利旧使用变废为宝,设计日存储电量300千瓦时。
停靠这里充电的,多半是附近未来 科技 城写字楼里的白领们和网约车司机,他们利用上班时间和休息时间把车放这里充电,半个小时就可充满80%,2个小时基本就能充满。
光储充有望成重要发展方向
电动 汽车 的革命需要电网的深度参与,清洁能源的利用也需要电网的调节。电网与电动 汽车 技术、可再生能源光伏技术与互联网信息技术结合起来,可以从源头治理污染,改变能源结构,有助于经济 社会 转型,同时也可以把相关产业做大做强。
随着储能的发展,光储充电站有望成为充换电基础设施发展的重要方向。分布式储能不但可以解决城市扩容问题,还可以为商业综合体及智能楼宇提供备用电源,避免在用电高峰时段出现临时停电现象。光储充换电站对新能源 汽车 的发展影响深远,意义重大,光伏自发自用,绿色经济,储能缓解电网扩容投资。
太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,但不涉及机械部件。
对于太阳能以逆变器作为输出的能源控制系统,可以选择混合能源控制器来进行系统控制!混合能源控制器可以控制输出断路器的合分闸及逆变器的开机停止、输出功率大小等,根据系统应用可设置为固定功率、母排控制功率和逆变器控制功率等多种模式,可以显示太阳能PV发电的所有数据和状态。
适用于光伏(太阳能)以逆变器为输出的混合能源控制器,能适用于(8-35)VDC电源电压的环境。控制器电源B+和B-到电源正负极连接线的截面积不能小于2.5mm2,如果装有浮充充电器,请将充电器的输出线直接连到电源正负极上,再从电源正负极上单独连线到控制器正负电源输入端,以防止充电器干扰控制器的正常运行。
控制器所有输出均为继电器触点输出,若需要扩展继电器时,请将扩展继电器的线圈两端增加续流二极管(当扩展继电器线圈通直流电时)或增加阻容回路(当扩展继电器线圈通交流电时),以防止干扰控制器或其它设备。
控制器电流输入必须外接电流互感器,电流互感器二次侧电流必须是 5A,同时电流互感器的相位和输入电压的相位必须正确,否则采样到的电流及有功功率可能会不正确。
可以存储。目前,按存储介质进行分类,储能技术主要分为物理储能、电化学储能、电气储能、化学储能以及热储能五大类。
当今时代,以“智能电网 + 特高压电网 + 清洁能源”为主体的能源互联网已成趋势,大规模发展风能、太阳能等可再生清洁能源,推进能源消费结构向低碳化和清洁化方向转型已成全球重要共识。
在实际运行中,光电、风电等新能源电力系统往往存在电力消纳不足等问题,一定程度上造成了电力浪费,而通过在系统中增加能源存储环节,就可以改变电能即发即用的传统模式,使得“刚性”电网变得柔性灵活,从而解决消纳难题,提高电网运行的安全性、经济性、灵活性。
储能不仅可提高常规发电和输电的效率、安全性和经济性,也是实现可再生能源平滑波动、调峰调频,满足可再生能源大规模消纳、接入的重要手段 。因此,储能在未来能源互联网中具有举足轻重的地位发展储能势在必行。
光伏储能系统是将光伏发电系统与储能电池系统相结合,主要在电网工作应用中起到“负荷调节、存储电量、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等作用应用。通俗来说,可以将储能电站比喻为一个蓄水池,可以把用电低谷期富余的水储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命。并网储能逆变器大规模应用在光伏电站中,将会对光伏产业带来更好的发展机会。
2022年意大利米兰光伏电池储能展 MCE 2022
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2022年意大利米兰光伏电池储能展
The MCE 2022
展会时间: 2022年04月08-11日
展会地点: 意大利•米兰•RHO展览馆
举办周期: 两年一届
主办单位: Fiera Milano S.p.A.、Eventi Italia Srl
组展单位: 东方福泰(北京)国际会展有限公司
展会介绍
2022年意大利米兰光伏电池储能展(MCE 2022),是专注于“人性化 科技 ”的国际双年展,其主要展品范围包括:可再生能源、水处理、制暖、空调及相关服务。MCE始创于1960年(意大利首个专业展会),40多年来一直紧贴市场发展,不断为业者创造着会面、比较及开展技术、文化与政策交流的最佳平台,始终保持着行业领先地位。
两年一届的意大利米兰光伏储能展MCE,将于2022年4月8日至11日在意大利米兰国际展览中心举行,并将携手参展商和观众开展一系列产业交流活动。回顾上届展会,有来自64个国家的参展商共有2138家,囊括了世界各国的知名企业,观众更是接近16万人,展出面积为325000平米。
统计表明,MCE观众主要来源于安装设计、系统工程、建筑装饰、批发零售、大宗发行及进出口等领域,并具有高度决策权和购买力。90%的专业观众认为展会对其尤为重要,而通过展会可以做出购买决定的观众比例更是达到了75%。很多观众表示,他们很愿意通过MCE完成采购计划,这种方式节省了大量的采购时间和成本,并可以相对轻松的掌握行业内最新的潮流产品及技术。相对于观众满意度的体现,近八成的采购比例,对展商来说更是充满了极致诱惑。
MCE各主题展区将竭力推介各种新产品、新技术以及先进的服务项目, 参展企业可以在展会上与国内外同行进行零距离接触,与参展者、安装技师、销售者、制造厂家、 工程设计师、 建筑师和外观设计师建立广泛的联系。
展品范围
1、光伏储能: 智能电网、光伏储能电源/并网逆变器/扬水逆变器、储能变流器、UPS电源、防静电逆变电源、稳压器、整流器、电阻滤波、BMS电池管理系统、储能电池管理系统、能源监控管理系统、离网型家用储能系统、锂电UPS系统、大功率器件集成等;储能电池设备、包装/焊接/激光/检测设备、太阳能供水系统及产品;太阳能集热采暖设备;太阳能建筑应用;太阳能组件、PV制造设备、硅原料、充电设备、储能设施、传输设备。
2、电池储能技术: 锂离子电池、铅酸蓄电池、镍镉/镍氢电池、氧化还原液流电池、燃料电池、其它电池技术、电池回收与循环利用技术、燃料电池、超级电容器、电能转气技术(甲烷,氢,电解技术和相关设备等)、其他能源存储方法锂离子电池、铅酸蓄电池、太阳能电池、铁电池、镍氢电池、镍镉电池、液流电池、空气电池、飞轮电池、锌镍电池等、燃料电池、超级电容器等;各类电池用制造设备、专用生产设备及生产线、测试仪器、零部件和充电器、原辅材料;石墨烯原料/薄膜。
3、能量存储系统: 住宅类固定储能系统应用、商业和工业类固定储能系统应用、规模级公共事业类固定储能系统应用、大功率类( 汽车 、电动交通)移动储能系统应用、低功耗段(智能手机、笔记本电脑、平板电脑等)储能系统应用、牵引用蓄电池(工业卡车、叉车)、牵引用蓄电池(轨道车辆)、不间断电源(UPS)等。
4、储能系统的组件与设备: 电池管理系统、充电技术与设备、电力电子存储系统、电池测试、检验与安全性管理、冷却/升温管理。
5、制造设备、材料和组件: 电池制造、模块制造和系统装配、原材料、组件和设备、电池管理系统、充电技术和设备、存储系统的电力电子设备、电池测试、安全、冷却/热管理、电池制造、模块制造和装配、材料。
6、生物能源: CDM基础设施,开发,减少碳排放、生物气、农业解决方案、沼气池、涡轮机、鼓风机、储备、内燃机和气体净化设备、燃烧和气化、锅炉、涡轮机、发动机、内燃机和气体净化设备。
7、风能和水力发电: 电力设备、SPP 和VSPP、风能和水力发电、涡轮机、电控、建造、测量和控制设备。
8、其它Other:: 电池行业用三废处理设备、废旧电池回收处理技术与设备、研发服务、教育、培训、行业协会、组织、贸易出版物、出版等。
市场介绍
米兰作为国际大都市,经济上已与巴黎、伦敦和柏林同为欧洲经济中心。在中欧、南欧地区,米兰在工业活动方面位居第一。在金融方面其作用则超过慕尼苏黎世。在米兰地区共有14.3多万家公司企业单位从事生产、贸易和服务等经营活动。其中,农业占1.2%,工业占38%,服务业占60.5%。
欧洲是全球光伏产品的主要市场,而意大利是欧洲第二大光伏产品市场,并保持与德国相当的增长水平。意大利国家电力局预计,到2016年,意大利国内的最高光伏装机容量将达到3000兆瓦。意大利是传统的世界领先光伏市场之一。与其他可再生能源技术相比,光伏技术获得了意大利政府最大的支持。事实上,光伏发电在意大利已经满足了5%的电力需求和10%以上的高峰需求。
意大利支持光伏的主要原因是它得天独厚的地理位置。自2005年以来,政府为光伏项目建立了Conto Energia系统,作为实现欧盟2001/77/EC指令确定的可再生能源目标的战略。
根据光伏地理信息系统(PVGIS),意大利Po River Plain地区的太阳辐射年平均值为每平方米3.6千瓦,Central Southern Italy为每平方米4.7千瓦,西西里岛为每平方米5.4千瓦。这一切表明,意大利优越的地理位置是建造光伏电站的有利条件。
1、意大利光伏市场现状
意大利在2018年的1、2月份安装了大约60.1兆瓦的光伏,比2017年同期的51兆瓦增加了17%。约有60%新安装的20kW以下的光伏电站来自于住宅需求,这意味着无论私人PPA近来的发展如何强劲,市场依然由屋顶光伏作为主导。就工商业部门而言,大部分光伏系统装机容量在20千瓦到100千瓦,总装机容量到达了10.9兆瓦。
根据光伏可再生能源协会和上述数据,意大利光伏市场的平均增长率在过去三年中几乎保持不变。为了推动光伏市场的发展,意大利政府在2018年2月份宣布了几个大型光伏项目。如果这些项目无法在2018年内完成或者没有更多类似的项目,那么2018年的增长可能依然会在300兆瓦到360兆瓦之间。政府对自我消费的监管是市场的关键驱动力。
2、意大利光伏市场的关键驱动因素
自2012年以来,住宅减税50%一直是一项强大的推动力,光伏系统被认为是“旨在实现节能的项目”。同时,工商业项目将主要受到超额摊销和今年通过的免税政策的推动,为光伏投资创造更强有力的经济激励。
2018年2月初,欧盟委员会已确认意大利的容量市场,以确保意大利电力供应的安全。这一安排将在未来十年内保持有效。与此同时,意大利将进行市场改革,以减轻光伏市场波动可能导致的结构性风险。
储能市场(ESS)的发展十分稳定,预计将有7,8千个新装置,其中90%将被归类为一体化和模块化的单相解决方案,用以满足6kW以下的住宅需求。
随着光伏系统的发展,意大利正步入脱碳时代。意大利究竟需要多长时间才能实现欧盟批准的目标:2030年占可再生能源供应的35%,就让我们拭目以待吧。
通过对光伏发电的特性分析可知,光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的,从电网安全、稳定、经济运行的角度分析,不加储能的光伏并网发电系统将对线路潮流、系统保护、电网经济运行、电能质量和运行调度等方面产生不利影响。光伏电站并网,尤其是大规模光伏电站并网隋思安网带来的影响是不可忽视的。目前解决光伏电站对电网影响的途径是提高电网灵活性或为并网光伏电站配置储能装置。
储能系统在光伏电站中的作用主要体现在以下几个方面:
1)保证系统稳定。光伏电站系统中,光伏输出功率曲线与负荷曲线存在较大差异,而且均有不可预料的波动特性,通过储能系统的能量存储和缓冲使得系统即使在负荷迅速波动的情况下仍然能够运行在一个稳定的输出水平。
2)能量备用。储能系统可以在光伏发电不能正常运行的情况下起备用和过渡作用,如在夜间或者阴雨天电池方阵不能发电时,这时储能系统就起备用和过渡作用,其储能容量的多少取决于负荷的需求。
3)提高电力品质和可靠性。储能系统还可防止负载上的电压尖峰、电压下跌和其他外界干扰所引起的电网波动对系统造成大的影响,采用足够多的储能系统可以保证电力输出的品质与可靠性。
目前来说,使用蓄电池是相对最为经济和效率最高的方式。
光伏发电,是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电由于受日照时间的限制,发电量称不均匀的状态。发电量的时间分布和用电量的时间分布通常难以匹配,所以存在一个将发电高峰时的电量存储起来,在用电高峰时使用的过程,即能量储存(储能)。
由于电能本身难以存储。对于不能通过调节发电量来匹配用电量的电站(电力生产系统),可以通过将电能转化为其它易存储的能量形式,在需要时将其重新转换为电能的方法来达到发电量与用电量之间的匹配。
电池储能,是将电能转化为化学能存储,需要时将化学能重新转化为电能使用。在光伏发电中,使用蓄电池是相对最为经济和效率最高的方式。
除了存储化学能之外,电站储能的中间能量形式还有:
抽水储能:这是当前投入实际使用较多的一种方式。即用专门的抽水发电设备,用多余的电能将水抽到水库中,用电时利用水力发电。缺点是随水位变化发电量存在不均匀;
加热储能:利用电力加热介质,用电时再利用热能发电;
直接储电:采用超级电容存储电能。这是当前最有前途的电站储能方式,效果和使用电池类似,但现在技术和成本尚达不到大规模应用。
另外还有超导储能、机械储能等处于研究中的方案。
大型光伏电站一般采用多级升压模式(一般为两级),集中式逆变器交流输出电压一般为315V左右,组串式逆变器交流输出一般为380/400V左右,这么低的电压不可能直接并网发电。原因一:对于大型太阳能项目有很多逆变器,低压直接并网导致并网点特别多,不利于电能计量和电网的稳定;原因二:对于MW级的太阳能项目,如果采用低压并网,电流特别大,不利于原则轻型的开关设备。
但是大型的并网太阳能项目并网电压一般选择110kV或者220kV,考虑到设备的制造水平和制造成本,不会采用一次直接升压。
所以,就有了中压集电线路。
一般来讲,中压集电线路的电压等级可以任意确定,但是要和国内现有配电系统的电压等级相匹配,比如10kV,24kV,35kV,这是为了方便设备选型和降低设备本身的生产成本,一般常用的是10kV和35kV。
具体采用10kV,还是35kV需要综合比较,总的来讲,集电电路选用35kV时,整个系统的电流会降低,导线截面会变小,而10kV和35kV系统绝缘的成本差不多,如果采用非环形集电线路,35kV系统一路可以汇集20~25MW,10kV系统只能汇集7~9MW,10kV集电线路系统电缆的长度会远远大于35kV集电线路系统。
所以,计及电缆敷设成本、电缆及电缆头的采购成本、中压开关柜的采购成本、无功补偿装置采购成本、运输和储存等因素,大型光伏发电系统的中压电压等级一般选用35kV,而不是10kV。
10MWp以下的太阳能项目也有选用的10kV并网的,所以需要综合考虑各方面因素。