电动汽车光伏充电桩典型方案设计.docVIP

精品论文 参考文献 电动汽车光伏充电桩典型方案设计 (中广核太阳能开发有限公司 北京 100070) 摘要：根据不同的项目环境、电网电力供应情况，结合光伏发电的技术特点以及电动汽车充电桩的技术要求，设计了三种电动汽车充电桩的供电方式，以满足各种情况下的需求，同时评估其投资收益情况。 关键词：光伏发电、充电桩 1引言 光伏充电桩是集太阳能光伏并网发电、储能、电动汽车充电功能于一体的智能型可再生能源综合应用系统。 发展电动汽车被各个国家普遍确立为提高汽车产业竞争力、保障能源安全和转型低碳经济的重要途径。目前根据国家规划，全国各地大力兴建充电桩[1][2][3]。一方面充电桩尤其是快速充电桩需要较大的电网容量支持，在很多电网容量有限的地区无法快速建设充电桩；另一方面，大型光伏发电站特别是中西部光伏电站限电严重，补贴到位不及时，国家积极响应分布式光伏电站建设，鼓励自发自用、就近消纳。光伏充电桩技术是光伏发电技术和电动车充电桩技术的有机结合，包括光伏发电技术、储能技术、快速充电技术、智能微网技术等[4][5][6]。通过光伏系统进行发电，所发电能给电动车充电桩进行供电或通过储能单元进行储能，并在需要时储能单元放电带动充电桩对电动车进行充电。光伏充电桩系统既能解决光伏发电的消纳问题，又能解决充电桩的供电问题，是光伏发电技术新的应用形式。 2方案设计原则 ⑴ 因地制宜，科学规划 结合我国经济社会发展实际、新能源发展情况与电动车充电设施发展情况建设光伏充电桩系统，深入调研电动汽车充电桩供电项目的可行性、必要性及经济性，积极利用我国丰富的太阳能资源，为项目落地奠定坚实基础，为优化电动汽车充电设施的用能结构、保护生态环境、发展低碳经济以及实现可持续发展发挥积极作用。 ⑵ 多能互补，高效利用 将分布式光伏发电、储能技术及高效用能技术相结合，通过智能电网及综合能量管理系统，加强能源高效利用技术研究开发，形成以光伏发电为主的高效一体化分布式能源系统，探索在电动汽车充电设施建设上进行可再生能源高效利用的各种技术手段，为可再生能源应用、充电桩供电科技创新探索新路径、新模式。 ⑶ 技术先进，经济合理 集成分布式光伏发电及智能一体化电力能源控制技术，形成先进高效的能源技术体系；与公共电网建立双向互动关系，灵活参与电力市场交易，使新能源供电在一定的政策支持下具有经济合理性。把技术开发与推广应用放在本项目的突出位置，为光伏充电桩建设提供经济合理、技术先进的解决方案。 ⑷ 典型示范，易于推广 以光伏充电桩示范项目建设为契机，因地制宜探索分布式光伏发电和储能技术的微电网技术应用，创新管理体制和商业模式；积极争取各类政策支持，形成具有中国特点且易于复制的典型模式，阶段性总结开发及应用成果，在示范的基础上逐步推广到其他光伏充电桩的项目中去。 3典型方案设计 根据不同的项目环境、电网电力供应情况，结合光伏发电的技术特点以及电动汽车充电桩的技术要求，设计了三种电动汽车充电桩的供电方式，以满足各种情况下的需求。 1、并网光伏充电桩系统 本方案是针对充电桩安装地区有电网接入条件，且电网容量满足充电桩供电需求，或电网扩容成本较低的情况，如规划中的商业区、公园或停车场等地区。 1.1 系统组成及工作原理 并网光伏充电桩系统主要由光伏发电单元、充电桩单元及智能控制单元等组成。 光伏发电单元吸收太阳光能后形成直流电能，通过逆变器转换成380V三相交流电能，给充电桩单元供电。当光伏所发电量不满足充电桩单元的供电需求时，充电桩单元会同时从电网中吸收电能。而当光伏所发电量有富余时，光伏发电单元将多余电量逆变上网，为电网反向提供电能。整个系统由监控单元中既定的控制策略进行监控，数据发送到远程服务器。 1.2 系统结构示意图 方案的结构示意图如图1所示。 图1 并网光伏充电桩系统示意图 1.3 技术特点 ①在现有成熟的充电桩接入系统中简单加入光伏发电供电，电路系统结构简单，经济可靠； ②利用充电桩周边建筑物建设光伏发电系统，有效利用太阳能资源，使用清洁能源； ③光伏发电自发自用，余电上网，解决发电消纳问题； ④利用市电和光伏发电同时为充电桩供电，保证充电桩供电稳定性； ⑤光伏发电系统自带孤岛保护功能，保证系统供电安全；