9月27-28日，由充換電百人會、中國充電樁網、聯聯充電聯合主辦，上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務咨詢有限公司承辦的2022第八屆中國國際電動汽車充換電產業大會（簡稱：金磚充換電論壇）在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設置“論壇峰會+展覽展示”，以“創新協同驅動，低碳高效發展”為主題，通過話題設置，引發討論，倡導和引領充換電及電動汽車企業發展思路及策略。引爆業內對“充換電”的關注，解讀最新充換電發展困惑，詮釋機遇及發展方向。
演講實錄
智光研究院（廣州）有限公司首席信息官郭洋出席論壇并發表主題演講——《光儲充超級充電微網能量管理平臺及產品》。
以下為演講實錄：
各位來賓，大家上午好！我是來自智光研究院郭洋，今天給大家分享的課題是《光儲充超級充電微網能量管理平臺及產品》。光儲充和超級充電這是近兩年非常火熱的話題，如何通過微網能量管理，把這兩個概念能夠結合起來。這兩者之間的碰撞會帶來什么樣的火花，會給我們從技術上和管理上帶來哪些新的要求，這是我們公司近期研究的重點方向。
在去年4月份，廣州首先推出要把廣州打造成“超充之都”的概念，計劃到2025年新建1000座超級充換電站。今年各個主機廠商紛紛推出超充車型，包括廣汽埃安的V Plus、小鵬G9、長城沙龍機甲龍等。這些超充車型都具備了共同特性，比如使用了800V高壓平臺、600A急速電流，480kW超充功率，使用6C/4C超倍率電池，5分鐘充電，可以行駛200km。接下來陸續有其他車廠開始推出超充車型，可以說，超充時代已然到來！
在這樣一種超級充電的場景下，會給我們光儲充電站帶來哪些底層邏輯的變化？首先，看一下對于一般的充電站它的光儲解決方案是什么樣的。一般我們會把光、儲、充這三種設備首先通過AC/DC的變流器，分別接入到交流母線上，光伏發電自發自用，儲能的主要作用是用來做峰谷套利，兼具一些虛擬擴容的作用。這樣的方案通常會帶來局限性，這里面能量的流動會面臨多次的交直流變換，能量損耗比較大。
其次，儲能它的作用比較單一，主要是利用峰谷價差的政策，這樣會受地方政策的影響比較大。
同時，光儲充三種設備通常采用獨立的管理，缺乏一種系統管理思維，固定采取一充一放或者兩充兩放的策略，由于儲能電池本身價格高昂，它帶來的投資回報周期長，平均回報周期可能達到7年以上，這可能是很多充電運營商對此望而卻步的原因。
我們基于這樣的超充場景下，推出了“光儲充一體化解決方案”，在我們的解決方案里面，首先使用的是一套直流系統，光儲充可以免去AC/DC的變化，直掛在700-800V的直流母線上，同時在這個方案里面的核心，儲能主要用于支撐超充功率，結合一體化的電堆，來實現超充超配。
同時，我們的方案不需要增加變壓器，也不需要做電路改造，實現超充擴容。利用超充服務單價高，服務能力強的特點，縮短投資回報周期。據我們測算，投資回報周期可以縮短到4.5年左右。
這套方案的核心，在于我們使用了一套站端能量管理系統EMS，結合云端的能量管理平臺，通過云邊協同，來實現綜合的能量管理。
為什么需要微網的能量管理？首先，對于一個光儲充電站，它是一個更復雜的用人場景，它的電源來源是多元的，它的能量流向是多向的。同時有非常多的大功率快充和超充樁，由于儲能的介入，它兼具了并網和離網的工作模式。因此，我們需要系統化的思維對它進行管理。
其次，設備的種類和數量的增加，設備管理和運維更為復雜，由于有儲能的存在，我們對系統安全性的要求會進一步提高，因此我們需要數字化的技術來進行降本增效。
第三，商業模式的升級。針對傳統的充電站由于有光儲的介入，會升級成一種新能源的電站，我們需要有綜合能源管理的思維，按電站的思維對它進行運營。
我們對它進行能量管理的話，僅僅依靠一兩種軟件或者一兩種設備是遠遠不夠的，它們需要完整的一套數字化管理理念與技術架構支撐。因此，我們提出了“云-邊-物”三者協同的全套的數字化管理理念。
首先它是基于設備層，智能化的像BMS、PMS、電堆控制等等，來打造基于安全管控的就地數字化管理。
在邊緣層，利用像EMS、DMS等邊緣計算軟件，來打造基于運行優化的云邊協同數字化管理，來打通設備到云平臺之間的數據連接。
在云端，利用大數據分析，使用基于數據驅動，來打造基于投資運營的全數字化管理。
同時，為了支撐這樣的一種理念，我們建設了“云-管-邊-端”四層架構的工業互聯網平臺，利用一系列數據化和數字化的組件以及相關服務，來建立一個完整的數據鏈條。
基于上述的理念和技術架構，我們打造了光儲充超級充電微網能量管理平臺，目前已經迭代到2.0的版本，這個平臺的目的是為了打造全數字化的光儲充超級電站，實行全智能化的無人值守管理。
平臺包含了主要的四個功能板塊，其中運行管理和能量管理板塊，主要利用實時的數據分析、數據采集，來進行能量控制，不斷優化能量的管理策略，來為車主提供超級充電服務的同時，能夠實現運營商最大化的運營收益。
而設備管理和運營管理模塊，主要可以進行線上的巡檢，進行在線的故障分析和預測，通過數據驅動來進行預防性的維護，提高設備利用率，降低設備的故障率。我們在充電過程中還可以利用算法進行數據分析，為車主提供在線的電池檢測服務。
我們如何進行運行管理和設備管理呢？這里有一些平臺上的截圖，左邊的圖可以看到我們對整個光儲充電站在云端實現了全面的數字孿生。對于電站中所有的設備，包括輔助設備，比如說像空調、消防、地鎖、監控等等，以及每個關鍵的能量流轉節點，進行全面的數據采集和能量監控，同時實時完成數據積累。
右側兩個圖反映的是我們基于對儲能管理的經驗之上，打造的對于儲能里面全電芯以及全部電池PACK的實時監控，包括它的溫度場的分布，以及每一顆電芯它的電壓隨著時間的溫度、電壓的曲線變化。通過這樣的一種方式，我們可以通過“離群效應”的分析，就可以提前感知和提前預測有可能出現問題的電芯，提前做預防性的維護。
對于光儲充電站，站場的能量管理是關鍵。我們首先最基礎是對它進行負荷的安全控制，負荷安全控制的首要目標是為了避免變壓器過載跳閘。
我們采取智能電表，以及快速負荷檢測裝置等等，來實現對多變壓器、多饋電回路、多充電樁實時能量監測，實時計算變壓器負載和冗余容量，通過三級的保護措施，來確保變壓器安全。
首先，第一級會使用純軟件的算法，實現有序充電和負荷調控，用來均衡充電負荷需求。一旦有更高的充電負荷要求的時候，我們通過回路脫扣，可以臨時斷開饋電回路，最后通過斷路器，百分之百確保變壓器不會進行跳閘。
第二塊是對它進行能量的優化，對于光儲充電站它的能量來源有多種，能量的流向也有多個，對于能量流動的選擇以及精細化的控制是關鍵。我們在平臺里面預置了多種能量優化策略，比如像自適應的算法、峰谷價差的策略、需量控制、需求側響應等等。
舉一個例子，在自適應的算法里面，當我們檢測到有充電需求的時候，會優先使用市網的電源對它進行供電，當充電功率比較大的時候，我們會進行儲能的放電，來補足這塊的負荷需求；當沒有充電需求的時候，我們會檢測負荷情況，來決定現在的儲能進行補電還是反向送電到電網來進行套利；當我們考慮峰谷價差策略的時候，會在剛才的基礎策略之上增加兩個考慮維度：時間維度和價格維度。我們會利用全天除了峰谷價差以外，還有峰平以及谷平這種多種小型波段價差，來實時對儲能進行調控。
在這樣的調控基礎上，我們的SOC曲線是多次淺充淺放的曲線，而不是像傳統的儲能就是單次充放或者兩次充放。
對于需量控制和需求的響應，我們同樣利用光伏和儲能的調控，實現場站的能量調節，讓它對電網的需量控制在目標閾值范圍以內，從而利用這種“兩部制”電價政策或者需求側響應補貼的政策，來進行進一步的套利。
有了這樣的一種能量管理平臺，基于平臺可以給充電運營商快速搭建自己的充電網絡，將多個光儲充電站組合在一起，形成一個超級充電網絡，方便打造自己的虛擬電廠。利用這樣的充電網絡，我們可以聚合充電負荷需求，參與電力市場交易和電網輔助服務，例如用戶側的調峰、調頻，或者電力交易的現貨交易或者是中長期交易，甚至是碳交易。通過這樣的手段，我們可以進一步豐富運營商的收入來源，提高運營收益。
基于這樣的一種技術和理念，我們推出了一系列的平臺生態和產品。比如，我們有一體化的儲能系統，還有集成的變流系統，以及兩種（快速充電終端和超級充電終端）。其中，快速充電終端最大支持250A的充電電流，180kW的充電功率。而超級充電終端使用的是液冷技術，最大支持600A的充電電流，480kW的充電功率。同時，我們還有一系列的邊緣網關，包括邊緣計算服務器、EMS、DMS這種本地就地化的大數據分析管理系統，用來做就地化的能量監控。
在軟件層面，我們在云端推出了能量管理平臺，以及對應的運營管理平臺，這兩者可以互相之間進行結合。在設備層，包括EMS、BMS、充電控制系統等等，這些都是全棧自研的數字化軟件。
在此基礎之上，我們還有兩種更進一步的小型和微型的超級充電解決方案。這里是最小的配備方案（如圖），使用了75度電的3C倍率的電池，用來做儲能。搭配了240kW一體式電堆，配備了2把180kW的快充槍和1把240kW的超充槍。這樣的方案，最小需要的電源只需要70kW就可以支撐超充的功率。
對于第二個中型方案，使用的是332度電1C電池，配備了480kW電堆，4把快充槍和1把480kW的超充槍，它需要的電源最高不超過200kW。
這樣一個超級充電的解決方案優勢，前面已經介紹過了，這里因為時間的關系，我不多做闡述。
這里是8760超級充電示范站的案例（廣州黃埔智光綜合能源產業園）。8760是為了驗證產品和解決方案和平臺算法，所推出的自有的充電運營品牌，8760代表365天乘24小時，代表全時全天候提供超級充電服務的一種理念。這個場站已經投運包括半年時間，已經獲得車主一致好評。
這是8760第二個示范站（廣州黃埔優托邦商業廣場），在9月初已經上線投運。這個在我們查的資料里面，這是屬于全國首家支持480kW超充功率的光儲充一體化的落地場站。這里有一個截圖是真實的訂單，它是廣汽埃安的超充車型在我們這里實測的數據，通過這里可以看到當天它的充電電流最大已經超過522A。
這是在投建的第三個示范站（廣州黃埔均恒廣場），這個示范站使用了兩套322度電的儲能，配備10個超充車位。
最后簡單介紹一下我們公司，智光電氣集團是一家成立于1999年，2007年在深交所上市的一家能源企業。主要從事的是大功率電力電子相關設備的制造研發，也在提供一些像節能、用電以及能源方面的投資服務。
智光研究院是隸屬于智光電氣集團，專門從事能源動力數字化，以及相關工業互聯網平臺的建設搭建公司，也提供相應的一些解決方案和產品的設計制造。我們公司在廣州，歡迎各位嘉賓如果有興趣前來參觀指導，現場進行交流。謝謝大家！
