简要分析光伏储能系统在直流快速充电站中的应用

摘要：光伏储能系统是一种将太阳能转化为电能并存储起来的技术，在直流快速充电站中有着广阔的应用前景。 主要论述光伏储能系统工作原理和光伏储能系统在直流快速充电站中的实践应用，探讨光伏储能系统在直流快速充 电站中的挑战，分析光伏储能系统在直流快速充电站中的发展前景。研究表明，光伏储能系统可以减轻电网负荷压力， 提高电能利用率，减少对化石燃料的依赖，而系统效率、储能成本和环境适应性是目前急需解决的问题，需要进一步研究和技术革新。

关键词：光伏储能系统；直流快速充电站；电动汽车

引言：目前，直流快速充电站作为电动汽车最主要的充电方式，其输出功率较小，充电时间过长，导致用户充电不便、排队等待充电的情况普遍存在，严重影响了用户的使用体验。为全面提高充电效率，需在直流快速充电站建设中引入光伏储能系统，降低充电基础设施的运营成本。

光伏储能系统的工作原理：太阳能作为一种可再生能源，可以通过光伏储能系统进行再次利用。光伏储能系统通过光伏电池板将太阳能转化为电能 [1] 。光伏电池板由多个光伏电池组成，且这部分电池大多由半导体材料（硅）制成。一旦光线照射到光伏电池上，光子与材料中存在的电子就会发生相互作用，进而促使电子获得对应的能量，跃迁到导体带，并持续产生一定的电流，从而使光能转化为电能。由于太阳属于间歇性能源，只有在白天阳光充足的时候才能产生电能。为实现能源的持续供应，光伏储能系统需储存白天产生的多余电能，以备晚上或阴天的使用。其中，常见储能方式是通过电池组储存能量，将电能进行化学反应转化为化学能，并在需要时再将化学能转化为电能输出，常用电池组为铅酸、锂离子电池等。这些电池组大多具备长寿命和低自放电率等优势，能满足光伏储能系统的多样化需求。逆变器是一种调整电能的频率、电压和波形的装置。光伏储能系统可以通过逆变器将直流电能转化为交流电能，从而将储存的电能输出到电网中或直接供应给用户使用，满足家庭、工业或公共领域的用电需求。另外，在电网供电不稳定或断电的情况下，通过逆变器将储存电能提供给用户，以保证用电的连续性和可靠性。

安科瑞Acrel-2000ES储能能量管理系统

系统概述

安科瑞储能能量管理系统Acrel-2000ES，专门针对工商业储能柜、储能集装箱研发的一款储能EMS，具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在高级应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

系统结构

Acrel-2000ES可通过直采或者通过通讯管理或串口服务器将储能柜或者储能集装箱内部的设备接入系统。系统结构如下：

系统功能--实时监测

系统人机界面友好，能够显示储能柜的运行状态，实时监测PCS、BMS以及环境参数信息，如电参量、温度、湿度等。实时显示有关故障、告警、收益等信息。

系统功能--策略配置

满足储能系统设备参数的配置、电价参数与时段的设置、控制策略的选择。目前支持的控制策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制等。

系统功能--实时报警

储能能量管理系统具有实时告警功能，系统能够对储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发出告警。

系统功能--事件查询统计

储能能量管理系统能够对遥信变位，温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

系统功能--遥控操作

可以通过每个设备下面的红色按钮对PCS、风机、除湿机、空调控制器、照明等设备进行相应的控制，但是当设备未通信上时，控制按钮会显示无效状态。

系统功能--用户权限管理

储能能量管理系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

选型清单

结论

在直流快速充电站中应用光伏储能系统，能有 效地解决目前充电桩存在的不良问题，并持续提高充 电效率，降低运营成本，进一步推动电动汽车产业的 快速发展。同时，应积极完善相应的光伏储能技术， 推动直流快速充电站的智能化、绿色化和高效化发展， 为推动清洁能源发展和建设智能城市做出积极贡献。