雷军出手,特斯拉、宁德时代、奥能电源持续加码,光储充一体化赛道可太行了
近几年,各地光储充一体化项目遍地开花,正式投入运营的新闻接连不断。被视为全球能源转型重要驱动力的光储充一体化,已成为各大企业竞相入局的新赛道。今天,本文就带大家全方位地认识一下这项前景广阔的新型供电系统。
01什么是“光储充一体化”?
“光储充一体化”,简单来说是将光伏、储能、充电桩等元素通过电力电子转换技术结合在一起,组成小型的源、网、荷、储新型电力系统。
“光储充一体化”系统,又可称为微电网解决方案,它是一个集成化的局部能源供应网络,主要由分布式太阳能光伏组件、负荷管理设施、配电基础设施以及监控保护系统等核心部件构成。
这一小型自给自足的体系基于这样的工作原理:利用光伏发电产生的多余电力存储于储能装置中,这些装置与其它系统共同承担供电任务和为电动汽车提供充电服务。
行业分类
1)光储充一体化按照储能设备的类型进行分类,主要分为两种类型:电化学储能型和机械储能型。
2)根据能源的来源和利用方式,光储充一体化系统可以分为集中式和分布式两类。
3)光储充一体化系统还可以根据其包含的组件进行分类。一些系统可能包括光伏发电系统、储能电池、充电桩等主要组件,而另一些系统可能还包含了其他多种组件,如逆变器、变压器、配电柜等。不同的组件配置可以满足不同的应用需求,例如,对于需要大量充电设备的场所,可能需要包含充电桩的集成系统。
光储充一体化行业发展历程
光储充一体化行业发展历程可以追溯到20世纪70年代,当时石油危机导致全球能源价格飙升,人们开始寻求替代能源。随着可再生能源技术的进步和成本的降低,太阳能光伏发电逐渐成为一种可行的替代能源。然而,由于太阳能发电受天气和季节等因素的影响,其不稳定性成为了制约其发展的主要因素。为了解决这一问题,储能技术应运而生。
2008年,特斯拉推出了第一款商用储能产品——Powerwall,这标志着光储充一体化行业的正式诞生。随后,各种储能产品和技术不断涌现,如太阳能电池板、能量管理系统、充电桩等。这些技术的发展使得光储充一体化系统逐渐成为一种成熟的解决方案,被广泛应用于家庭、商业和工业领域。
近年来,随着电动汽车的普及和对清洁能源的需求不断增长,光储充一体化行业得到了快速发展。各国政府纷纷出台政策支持该行业的发展,如补贴、税收优惠等。此外,一些大型企业也开始投资研发光储充一体化技术,推动行业的创新和发展。
02光储充一体化为何有如此吸引力?
市场潜力
据公安部统计,2023年,全国汽车保有量达到3.36亿辆;新注册登记汽车2456万辆,同比增长5.73%,连续10年超过2000万辆。其中,新能源汽车保有量达2041万辆;纯电动汽车保有量1552万辆,占新能源汽车保有量的76.04%。2023年,新注册登记新能源汽车743万辆,占新注册登记汽车数量的30.25%,同比增长38.76%;从2019年的120万辆到2023年的743万辆,呈高速增长态势。
5月20日,普华永道发布《电动汽车充电市场展望》报告,报告预计,到2035年,在中国,电动轻型车和电动中重型车的新车销量渗透率预计将分别达到78%和41%;在欧洲,电动轻型车和电动中重型车的新车销量渗透率将分别达到96%和62%。
电动汽车的日益普及,催生了欧洲和中国对充电基础设施的需求。报告预计,到2035年,欧洲和中国的充电需求分别为400+太瓦时和780+太瓦时。
如此巨大的充电需求,使得充电桩市场迎来了快速发展,也面临更高的要求和更多的挑战。
自带优点
如雨后春笋般迅速发展的各种充电设施,在实际运用中对电网产生了一定的冲击。例如对配电网负荷曲线的影响、对系统电压偏差的影响、对系统网损增加的影响、对系统三相平衡的影响、对变电站供电范围和短路容量的影响、对系统三相平衡的影响等。
因此,“光储充”的结合能够很好解决光伏消纳能力不足和电网冲击等问题。它能够实现绿色能源高效友好利用,如解决分布式新能源随机性、波动性的问题;通过储能实现削峰填谷、需求响应、电网调峰调频等降低用能成本;与电动车V2G技术结合,创新性进行用能与发电载体融合的科技实践;对充电负荷进行分类、分析以及智能化控制,探索与新能源车的结合形式等。
简单来说,光储充一体化项目拥有以下几种优点:a. 节约能源:通过光伏发电和储能系统的结合,实现对太阳能的高效利用,减少能源浪费。b. 环保减排:太阳能发电是清洁能源,不产生污染物和温室气体,有助于减少环境污染和气候变化。c. 提高电力供应可靠性:储能系统可以储存多余的电能,以供夜间或低光照时使用,提高电力供应的可靠性。d. 促进电动车发展:光伏储能充电桩可以为电动车提供清洁能源充电设施,促进电动车的普及和发展。
政策支持:大部分省份划定配储的比例不低于10%
自“十三五”规划以来,政府明确提出要大力发展分布式能源和电动汽车充电基础设施,鼓励和支持太阳能发电、储能技术和电动汽车充电设施的深度融合。多省也纷纷响应,发布各种政策文件予以支持。
03 多方势力入局“光储充一体化”赛道。
2021年7月,由智慧湾与特斯拉合作建设的光储充一体化超级充电站在上海宝山智慧湾科创园上线。该充电站设有6个V3超级充电桩和1个目的地充电桩,并配备了太阳能屋顶系统和Powerwall储能电池。通过太阳能屋顶系统发电后,电能被储存在Powerwall电池中,最终可供部分纯电动车日常充电。太阳能充电板、Powerwall储能电池和充电设施形成一个微网,共同完成日光这一清洁能源的可持续利用。
2022年10月,宁德锂电小镇光储充检智能超充站建成投入运营。这是全国首个采用全直流微网技术,把充电桩、储能、光伏电池及电池检测集成一体的标准化智能超充站,占地面积2100㎡,可同时满足20台新能源汽车在7~8分钟内补电200公里左右的续航。
2022年11月,由国网宁夏综合能源服务有限公司与奥能电源合作建设的宁夏低碳智慧台区示范项目正式运行,通过新建V2G直流充电桩、交直流双路电采暖锅炉、直流电器,与屋顶光伏、储能系统同步接入直流母线,实现光伏所发部分直流电量直接消纳,降低电能转换过程中产生的损耗,提升微电网对分布式电源的接纳能力。
特斯拉、宁德时代、奥能电源等知名企业已入局“光储充一体化”领域,市场空间巨大。小米及其创始人雷军也早已布局投资,涉及便携式储能、电池、电池材料、电池热管理、光储充检等多个领域。
在充电领域,小米投资了移动充电服务商始途科技、光储充检电站服务商快卜新能源。近日,雷军又投资了一家储能公司,科大智能新增小米智造股权投资基金为股东,持股10%。
全球能源结构转型升级,新能源技术及应用迎来黄金时期。特斯拉、宁德时代、奥能电源、小米等企业涉足“光储充一体化”领域,彰显市场潜力,预示新能源产业链发展方向。
04光储充一体化项目收益分析
“光储充一体化”作为新能源当前的热门赛道,可谓是百花齐放。其收益究竟如何?
项目投资计算分为光伏发电部分、储能部分、充电桩部分和钢构及接地部分,具体内容如下:
主要设备投资预算表
以磷酸铁锂电池为例,现有10台60kW充电桩,总配电容量为600kW,但在充电高峰期有排队现象,需求总功率为1.2MW。现如今新增10台60kW充电桩,运行时长2小时,夜间用电低谷期利用电网场站空余容量为储能电池充电,每天充放电一次。低谷充电、高峰放电,且运营商收取充电服务费用。经过测算,5.86年能收回投资,全周期净收益为2448127.67元。
以铅炭电池为例,现有10台60kW充电桩,总配电容量为600kW,但在充电高峰期有排队现象,需求总功率为1.2MW。如今新增10台60kW充电桩,运行时长2小时,夜间用电低谷期利用电网场站空余容量为储能电池充电,每天充放电一次。低谷充电、高峰放电,且运营商收取充电服务费用。则5.52年能收回投资,全周期净收益为1674940元。
中研普华产业院报告指出,光储充一体化行业基础成熟,配套设施完善,但运维和材料成本高。未来或向高效率、高安全性、高性价比发展。目前,该行业在我国尚处于萌芽阶段,成本高、回报周期长,盈利面临挑战。但技术进步降低成本,商业模式成熟,政策支持和企业示范带来新机遇。
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