数字储能网讯：随着全球能源转型和环境保护意识的提升，新能源汽车日益普及。乡村地区作为新能源汽车市场的重要组成部分，其充电基础设施建设显得越来越重要。光储充一体化车棚作为一种新型的充电设施，将光伏发电、储能、车棚与车辆充电相结合，具有绿色环保、高效节能等优势，非常适合在乡村地区推广应用。本文通过一个具体案例对光储充一体化车棚建设运行进行介绍，对其应用效果及前景进行分析，供参考。
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光储充一体化车棚应用实例
案例光储充一体化车棚搭建于上海市松江区黄桥村，覆盖6个停车位，是该村内唯一一座新能源汽车充电站。该光储充一体化车棚主要由钢结构系统、光伏组件、储能柜、充电桩、辅助设备等组成。
1.1 钢结构系统
钢结构系统采用6mmQ235B钢材制作，主要由立柱、大梁、圆管等组成，长14.4m，深5.3m，高3.6m，钢材表面静电涂装，具有优秀的防腐、抗磨性能。光伏支架采用BIPV（光伏建筑一体化）专用防水铝型材，表面做阳极氧化处理，支架在实现防水的同时，还可将雨水进行回收。
1.2 光伏组件
光伏组件采用445W单晶硅太阳能光伏组件，共35片，总装机容量为15.575kW。单片光伏组件质量20.8kg，长宽厚尺寸为1722mm×1134mm×30mm，组件效率22.8%。光伏组件串并联后接入储能柜，然后接入用户配电站配电变压器低压侧配电柜内。
1.3 储能柜
储能柜主要包含15kW光储一体逆变器和51.2kWh储能电池。光储一体逆变器采用光伏逆变器、储能逆变器一体化设计,光伏和储能各自通过DC/DC共直流母线汇集的方式，控制灵活，稳定性高，不仅可以实现光伏的MPPT（最大功率点跟踪）控制，还可以适应不同类型的储能，充分发挥储能的调节范围，优化储能的充放电控制，提高能量的利用率。储能电池采用磷酸铁锂电池，安全性能高，循环寿命长，使用寿命超过10年。储能柜主要技术参数如表1所示。
储能柜实现了系统中的直流交流电能转换，可以协调控制光伏与储能电池的出力，平抑光伏发电的功率波动，并通过储能变流技术输出满足标准要求的交流电能向负载供电，具有并离网模式切换、光伏能量功率跟踪及对储能电池精细管理等功能。该项目以最大化利用光伏发电为原则，按照全天实时充电需求功率（Pcharge）、光伏输出功率（Ppv）、储能电池输出功率（Pbattery,out）三者之间的关系制定控制策略（如表2所示）。运行策略的切换由储能柜控制执行。
1.4 充电桩
充电桩采用7kW交流充电桩，共6个，单桩最大输出功率7kW，最大电流32A，整机防护等级达到IP54，具有良好的防尘、防水功能。支持刷卡、微信/支付宝扫码等多种启动方式，用户可自主完成刷卡/扫码付费、充电、查看状态，人机界面友好，简洁明了，方便操作。外壳采用高强度工程塑料，整体强度好。
1.5 辅助设备
该光储充一体化车棚还安装了气象站和摄像头。气象站实时监测和记录温度、湿度、辐射、风速与风向等数据，通过精准的气象监测和数据分析，提供及时、准确的气象数据和服务，为数字乡村建设提供数据支撑。摄像头实现全天监控，对周边区域进行视频监视。
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实例运行数据分析
2.1 光储一体
该光储充一体化车棚光伏发电优先用于充电消纳，有余量则给电池充电，还有余量则上网。统计该项目1年运行数据，全年光伏发电量14335.74kWh，月平均发电量为1194.64kWh，其中，直接用于充电的电量为4616.62kWh，占全年发电量的32.2%；用于储能的电量为9592.68kWh，占全年发电量的66.9%；余电上网电量为126.43kWh，占全年发电量的0.9%。项目光储充作用明显，大大提升了光伏自发自用比例。
该光储能一体化车棚充电优先使用光伏发电，其次是储能，市电作补充。全年充电消耗电量32948.50kWh，月平均充电电量2745.71kWh，其中来源于电网的电量为19218.83kWh，月平均为1601.57kWh，占比58.3%；来源于光伏和储能的电量为13729.67kWh，月平均为1144.14kWh，占比41.7%。项目对新能源能够很好地消纳，实现了电费节约和碳减排。
2.2 充电特性
综合考虑光伏发电等因素，将一天24小时分为白天时段和晚上时段，白天时段为8时至19时，晚上时段为下午19时至次日8时。将站点全年的充电数据按时段逐月分类汇总分析如下。
每月充电次数情况。从数值上看，7月、8月、9月充电次数最多，最高为8月，达156次，全年月平均充电次数达97次。从占比上看，晚上时段的充电次数比白天时段多，平均高出35%。
每月充电电量情况。从数值上看，7月、8月、9月充电电量最多，最高为8月达4458.9kWh，全年月平均充电电量达2745.7kWh。从占比上看，晚上时段的充电电量比白天时段多，平均高出154%。
车棚站点全年充电1165次，其中白天时段495次，晚上时段670次；充电电量32948.5kWh，其中白天时段9298.45kWh，晚上时段23650.05kWh。用户在晚上时段充电较多。车棚站点使用率高，一定程度上满足乡村对于新能源汽车充电的需求。
2.3 项目效益
该光储能一体化车棚全年光伏发电14335.74kWh，参照GB/T 2589—2020《综合能耗计算通则》，电力折标准煤系数为0.1229kgce/kWh，全年光伏发电节约标准煤1761.86kg。全年充电消耗电量32948.50kWh，其中新能源占比41.7%。说明车棚对新能源能够很好地消纳，一定程度上实现了电费节约和碳减排。
光储充一体化车棚作为一种新型的充电设施，具有时尚、环保的形象，可以提升乡村地区的整体形象。特别是在乡村旅游和乡村民宿等领域，光储充一体化车棚还可以作为特色景点和亮点，吸引更多的游客前来体验。
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光储充一体化车棚应用前景
光储充一体化，既可以利用停车场空间建设光伏发电站，又可以利用储能装置与充电桩就地消纳、存储清洁能源，减少电动汽车对局部电网的冲击。基于黄桥村光储充一体化车棚案例分析，结合乡村地区的实际情况，笔者认为光储充一体化车棚在乡村地区具有广阔的应用前景。
随着新能源汽车在乡村地区的不断普及，充电基础设施的需求也日益增加。光储充一体化车棚作为一种新型的充电设施，具有绿色环保、高效节能等优势，可以满足乡村地区对充电基础设施的需求。
光储充一体化车棚利用光伏发电产生的电能为充电桩供电，可以节省大量的电费支出。特别是在光照充足的乡村地区，光伏发电量较高，通过“自发自用，余电上网”可以进一步降低电费成本。
