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光储充一体化解决方案详解。

news 来源：原创 2025/7/21 1:01:50

一、光储充介绍

1、什么是光储充

“光储充”一体化，顾名思义，是由光伏发电、储能、充电集成一体、互相协调支撑的绿色充电模式。其工作原理是利用光伏发电，余电由储能设备存储，共同承担供电充电任务。在用电高峰，光储充一体化电站可给电网供电；逢用电低谷，则给自身或电动汽车充电，起到削峰填谷的作用。

光储充一体化解决方案行业正处于快速发展阶段，其核心驱动力包括全球“双碳”目标的推进、新能源汽车市场的加速普及以及能源安全需求的上升。

2、为什么要发展光储充

“光储充”一体化系统的核心优势在于：

（1）安装光伏，光伏属于清洁能源，减少电费，能够间接收益，

（2）配储能：消峰填谷，峰谷电价差获利，在电价较低的谷期利用储能装置存储电能，在用电高峰期使用存储好的电能，避免直接大规模使用高价的电网电能，可以降低企业运营成本，实现峰谷电价套利；新能源汽车保有量的提升以及超级快充的普及，大功率充电对充电设施的供电容量要求越来越高，对现有充电网体系带来巨大冲击，“光储充”系统可利用光伏发电、自发自用，成为对电网的有益补充。是重要的负荷备电，缓解电力容量压力，区域调频优化电网

3、光储充一体化系统

光储充系统一般包含四个主要部分，分别是平台服务系统、充电系统、配电系统和安防系统。

平台服务系统是整个系统的核心，包括系统监控、数据采集、远程控制等功能。通过平台服务系统，可以实现对光储充系统的实时监测和管理，以保证系统的正常运行和提升充电服务的效率。

安防系统主要包括视频监控、告警系统等。通过安防系统，可以对充电设备进行实时监控和管理，及时发现和解决可能存在的安全隐患。

充电系统是光储充系统的主要设备，包括逆变器、光伏组件、电池、充电桩等。配电系统主要包括变压器、开关柜、电缆等设备。通过配电系统，可以实现对光储充系统产生的电能进行合理的分配和调节。

光储充一体化系统集成了光伏发电、储能系统及分体式充电桩负载，系统各组成部分介绍如下：

太阳能电池组件：利用晶体硅制成，其作用是将太阳辐射能转换为电能，有一定的防雨、防雹、防风等能力。根据实际需要可将电池组件相互串联，并联连接。

并网逆变器：将来自太阳电池方阵的直流电流变换为符合国家电网要求的交流电流的电力变换装置。

储能电池：用于储存电量。本项目采用安全性好的磷酸铁锂电池方案。

储能变流器(PCS)：可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换。PCS 控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电。PCS 控制器通过CAN接口与BMS通讯，获取电池组状态信息，可实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。

交流配电柜：交流配电柜主要是通过配电给逆变器/储能变流器提供并网接口，该配电柜含网侧断路器、防雷器、配置发电计量表、逆变器/储能变流器并网接口及交流电压、电流表等装置。

充电桩系统：充电桩在该系统中相当于用电负载，可根据项目实际需求进行搭配。

综合监控系统：光伏逆变器、储能系统均配有数据采集模块，可将发电信息和运行状态，实时上传到古瑞瓦特云平台管理系统，通过该监控系统，可集中管理所有光伏、储能设备数据。

4、光储充分类

（1）按照适用场景分类

纯充场景：纯充场景不支持绿电优先

光充场景：可以实现绿电优先和动态充电功率控制

光储充场景：电站并网点有限功率要求时，根据并网点功率和充电桩最小启动功率，控制绿电优先模式和动态充电功率

（2）光储充一体化行业商业模式分类

设备销售模式：企业生产和销售光储充一体化设备，如光伏组件、储能设备和充电桩等，通过销售设备获取利润。

系统集成模式：企业提供光储充一体化系统集成解决方案，将光伏发电、储能和充电设备进行整合，并为客户提供定制化的解决方案。

运营服务模式：企业投资建设光储充一体化充电站，并通过提供充电服务获取收益。此外，还可以通过与能源公司、互联网企业等合作，创新充电设施运营模式，提高运营效率和服务质量。

二、光储充当前状况

1、光储充需求

光伏优先提供园区负载和充电桩使用，光伏余电可给储能充电和馈网，储能夜间供充电桩充电，提高绿电比例。充电桩满足园区各种电动车型的快速充电需求，带来社会效益和经济效益；储能削峰填谷提升充电体验，并为园区提供应急备电保障。

光伏车棚既能避免车辆日晒雨淋，太阳能发电降低园区的综合能耗；充电桩满足园区各种电动车型的快速充电需求，带来社会效益和经济效益；储能削峰填谷提升充电体验，并为园区提供应急备电保障。

加装优光，提升绿电比例，节省电费；部署充电桩满足各种电动车型的快速充电需求，带来社会效益和经济效益；通过储能为场站配电增容；同时结合当地电价差，提升业主收益。

实现光伏、储能、电网和充电桩之间用电调度，提升绿电消纳，同时降低对服务区配电容量的要求。光储充协同。储能消纳提升自发自用率，缩短商业回报周期；多充电桩同时工作功率稳定输出，保障车主最佳充电体验；光伏绿电及储能削峰，支撑未来充电桩扩容，利旧服务区变压器，减少变压器扩容费用和冗长的申报流程

2、光储充应用场景

应用场景与市场扩展光储充一体化方案在多个下游应用领域展现出强劲的增长潜力，以下场景尤为突出：

城市交通：城市充电站结合光伏车棚和储能系统，为新能源汽车提供绿色能源服务，同时缓解高峰用电压力。

高速交通：高速服务区通过大功率快充桩和储能设备，解决了长途驾驶的快速补能需求.

工商业场景：工业园区、物流枢纽和数据中心等高耗能场景，通过光储充系统实现能源独立性和削峰填谷功能，优化用电成本。

农村及偏远地区：离网光储充系统在电网覆盖不足的区域大放异彩，为居民提供稳定供电，并支持电动车充电需求。

3、光储充核心竞争力

技术创新与核心竞争力

光储充一体化解决方案依托于光伏组件、储能系统、充电设施及智能能源管理平台的协同创新，其核心竞争力体现在以下方面：

高效光伏组件：双面组件和HJT组件逐渐成为主流，光电转换效率突破23%，推动了系统度电成本（LCOE）的持续下降。

储能技术：磷酸铁锂（LFP）电池以其高安全性和长寿命占据市场主导，同时钠离子电池等新型技术逐步实现商用化，为未来储能市场提供了更多选择。

充电设施：大功率快充桩（350kW以上）及V2G技术的推广，满足了高频次、快速充电的需求，并通过双向能源互动提升系统灵活性。

能源管理平台（EMS）：AI与IoT技术赋能的智能管理系统，实现了光伏、储能和充电模块的高效协同调度，成为系统价值提升的关键。

4、光储充痛点

痛点：充电场站，面临节能降本、充电难、取电难、运维难等挑战

节能降本降碳：节能降碳任务：高速及园区管理需要通过发展新能源，响应国家双碳政策要求。降低电费：高速及园区管理方希望通过光伏发电、峰谷套利等方式降低用电成本。

体验差影响效益：服务区、商超园区等场所人员流动性大，新能源车充电特征为“快速补电，即充即走”。“节假日”效应：排队4小时, 充电1小时，充电体验差。

取电难扩容难：充电桩建设带来变压器扩容压力，电力资源获取困难。光储充一体化站的取电来自不同变电所，与多个供电单位、转供电业主协调，改造升级难度大。

难以全量运维：光伏、储能系统日常运维工作量大。一体桩无法匹配车辆演进，运营几年后需拆掉重建，造成二次投资整改。

5、光储充风险与挑战

尽管光储充行业前景广阔，但仍面临以下挑战：

技术成本压力：储能设备和大功率充电设施的高成本，可能对中小企业的项目实施形成制约。

政策不确定性：补贴政策逐步退坡、地区政策差异等问题可能影响市场增长。

系统集成复杂性：多模块协同运行对能源管理平台的智能化要求较高，技术难度较大。

三、光储充解决方案

1、工商业光储充解决方案

以华为光储充解决方案为例，华为提供1+4+X的产品与解决方案方案，聚焦工商业典型场景，打造绿色、高效、用户体验好的光储充方案。助力工商业客户从能源消费者到产销者，享受更经济、更绿色、更高效的能源。

聚焦典型场景，打造绿色、高效用户体验好的光储充方案

极致安全：AFCI AI防护&电压快速关断，降低火灾风险；C2C双链路安全；电芯到系统全面监控，在线健康诊断，秒级定位异常

更高收益：组件级优化，智多发电一包一优化2.0，实时主动均衡多放电2%；功率智能池化调度，提升利用率。提升光伏自消纳比例，以光养桩、削峰填谷，平抑充电负荷波动降低变压器负荷，保障充电稳定

极简运维：统一管理，智能协同；安全可靠，高效营维；Pack级SOC自动校准，免人工上站；10年免换液，节省运维成本

更优体验：即插即充，即充即走低噪音：<55dB设计，小时级精准收益分析

降容增收：光储充协同调度，降低变压器容量需求，免改市电提升光伏发电自消纳比例

2、户用光储充解决方案

家庭入户总空开≤63A可选择全屋备电或部分备电，家庭入户总空开>63A只能部分备电。

备电盒接入分类负载

户用储充解决方案在不同应用场景中的工作模式、光储充系统可根据光伏、电池、负载、电网实时情况动态调整新能源汽车充电优先级别及充电功率。

户用光储充接线图

3、光储充一体化电站

交流系统，采用交流母线方式时可以有低压和中压并网方式

直流系统，采用直流母线方式

四、光储充解决方案

1、需求参数

以20个标准车位，面积约320平米，新建一个光伏车棚，车棚面积500平米，用于铺设光伏组件，常规550W组件单块面积约2.5㎡，可按照数量约200块，光伏总功率按110KW配置

同时储能蓄电池配置要考虑电气箱尺寸限制和占地面积，设计采用分布式储能一体柜设计方案减少占地面积。设计100kw/209kwh储能系统，0.5C放电，可满足100KW满功率负载用电约1.8小时。由于电池充电及放电比较频繁，选用磷酸铁锂电池，功率密度高，安全性更好。

设计采用光伏和储能交流侧耦合方式，不对现有光伏配电系统进行改造，亦可兼容原有光伏系统。充电桩配置为分体式，可根据实际需要进行配置，在满足变压器和储能系统输出功率的前提下，交直流充电桩均可选

1、项目实施

项目主要由光伏电池组件、光伏车棚、并网逆变器、储能变流器(PCS)、储能电池、充电桩设备及计费系统、交流并网柜以及综合监控系统组成。采用380V低压并网的方式。

光储发电系统：光伏组件功率配置为110kWp，光伏逆变器配置单台110kW或者2台50kW机型，可根据实际项目车棚可安装面积进行调整。磷酸铁锂电池容量配置为209kWh，配置100kW储能一体机，额定输出功率100kW。

中控系统：集成磷酸铁锂电池管理系统(BMS)、消防设备、空调设备、监控系统、EMS能量管理系统。

充电桩系统：充电桩在系统中属于用电负载，需根据变压器富余容量进行配置。若充电桩全部由储能系统带载，则需要根据充电桩功率配置对应的储能PCS功率。可采用多台100KW储能PCS并机堆叠方案进行增加。

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