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華為數(shù)字能源開啟超充基礎(chǔ)設(shè)施新范式

發(fā)布日期:2023-12-16

核心提示:在昆明市西北部客運(yùn)站的樓頂,一排排光伏面板正吸收著云南高強(qiáng)度的太陽光線,將其轉(zhuǎn)化成電能,提供給樓下充電站的電池簇實(shí)時(shí)存儲(chǔ)
在昆明市西北部客運(yùn)站的樓頂,一排排光伏面板正吸收著云南高強(qiáng)度的太陽光線,將其轉(zhuǎn)化成電能,提供給樓下充電站的電池簇實(shí)時(shí)存儲(chǔ),再由最高功率可達(dá)600kW的充電樁智能調(diào)配,為來往的各式新能源汽車充電。這就是落地昆明西北部客運(yùn)站的云南首批“光儲(chǔ)充”一體化示范站,由云南省交通投資建設(shè)集團(tuán)有限公司(以下簡稱云南交投集團(tuán))攜手華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司聯(lián)合打造。

12月12日—13日,碳路中國 綠美通道——首屆交通與能源融合發(fā)展技術(shù)交流暨云南交投·華為“光儲(chǔ)充”一體化示范站觀摩會(huì)在云南昆明成功舉行。

交通與能源融合創(chuàng)新

助力減碳綠色實(shí)踐

人類先后經(jīng)歷了“柴薪時(shí)代”、“煤炭時(shí)代”和“油氣時(shí)代”,正在步入新能源時(shí)代。從馬車,到汽車、鐵路、輪船等,能源革命促進(jìn)交通行業(yè)發(fā)展,正由燃?xì)鈾C(jī)動(dòng)力主導(dǎo)向電氣化變革。

交通是國家資源輸送與調(diào)運(yùn)的重要生命線,是交通強(qiáng)國的重要保證,能源是交通運(yùn)輸正常運(yùn)行的基礎(chǔ)動(dòng)力,交通與能源都是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí),交通和能源又是兩個(gè)高碳排放的產(chǎn)業(yè),二者都以節(jié)能降碳為共同目標(biāo)。

華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司中國區(qū)副總裁雷光友表示,進(jìn)入21世紀(jì),人類進(jìn)入新的生態(tài)文明時(shí)代,碳中和、可持續(xù)發(fā)展成為發(fā)展的主旋律,能源、交通、信息領(lǐng)域的科技創(chuàng)新,提供了更強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)能。在能源領(lǐng)域,以光伏為代表的新能源,正成為能源轉(zhuǎn)型的支撐性力量,十多年前,光伏發(fā)電效率只有14%-15%,如今的主流技術(shù)可以達(dá)到24%-25%,成本也下降到十多年前的10%。當(dāng)前的組件價(jià)格,正在邁向1元時(shí)代。未來2-3年,新技術(shù)將發(fā)電效率進(jìn)一步提升到30%,投資回報(bào)周期將進(jìn)一步縮短。在交通領(lǐng)域,近年來,電動(dòng)汽車的成本大幅降低,現(xiàn)在購買一臺(tái)電動(dòng)車的價(jià)格已經(jīng)和燃油車相當(dāng),并且日常運(yùn)營成本低。預(yù)計(jì)到2030年,新能源汽車保有量,將超過2億輛。在信息領(lǐng)域,中國的移動(dòng)用戶數(shù)超過20億,5G用戶數(shù)超過7億。預(yù)計(jì)到2030年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)從當(dāng)前的160億發(fā)展到2000億。

交通和能源行業(yè)是碳排放重點(diǎn)行業(yè),在國家雙碳目標(biāo)和十四五規(guī)劃的政策背景下,交能融合的綠色實(shí)踐對(duì)實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和推動(dòng)清潔能源在用能結(jié)構(gòu)中的比例有重要意義。

當(dāng)前,交通領(lǐng)域轉(zhuǎn)型創(chuàng)新向高質(zhì)量發(fā)展邁進(jìn),能源結(jié)構(gòu)也正發(fā)生著深度地調(diào)整和變革,交通和能源相互依存、息息相關(guān),兩大萬億級(jí)產(chǎn)業(yè)正在加速融合。

“光儲(chǔ)充”一體化示范站

開啟充電基礎(chǔ)設(shè)施新范式

今年6月,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見》,充電基礎(chǔ)設(shè)施被賦予了新使命和新定位,是“新能源汽車和新型電力系統(tǒng)”兩大國家戰(zhàn)略發(fā)展的重要橋梁和關(guān)鍵支撐,成為交能融合最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。

12月12日,云南首批“光儲(chǔ)充”一體化示范站正式落地昆明西北部客運(yùn)站和杭瑞高速讀書鋪服務(wù)區(qū)。該項(xiàng)目由云南省交通投資建設(shè)集團(tuán)有限公司(簡稱云南交投集團(tuán))攜手華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司聯(lián)合打造。

“光儲(chǔ)充”簡單來說是將光伏、儲(chǔ)能、充電樁等元素通過電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù)結(jié)合在一起,組成小型的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)新型電力系統(tǒng)。

在昆明市西北部客運(yùn)站的樓頂,一排排光伏面板正吸收著云南高強(qiáng)度的太陽光線,將其轉(zhuǎn)化成電能,提供給樓下充電站的電池簇實(shí)時(shí)存儲(chǔ),再由最高功率可達(dá)600kW的充電樁智能調(diào)配為來往的各式新能源汽車充電。

記者在現(xiàn)場了解到,昆明市西北部客運(yùn)站是云南西北部的交通樞紐站,日均來往人次達(dá)3000人。云南交投充電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)顯示,2023年10月1日,昆明市西北部客運(yùn)站服務(wù)新能源汽車單日充電訂單達(dá)61個(gè)。



據(jù)了解,西北部客運(yùn)站作為昆明市人流密集、車輛來往頻繁的城市客廳,配置了分布式屋頂光伏電站、儲(chǔ)能系統(tǒng),據(jù)了解,基于客運(yùn)站的用電需求等因素,西北部客運(yùn)站屋頂?shù)陌l(fā)電量可達(dá)285kW。配備兩臺(tái)華為全液冷充電樁600kW主機(jī)、4個(gè)超充樁(4個(gè)超充終端)、6個(gè)快充樁以及四4套180kW雙槍樁,能同時(shí)滿足24輛新能源汽車充電補(bǔ)能需求。

讀書鋪服務(wù)區(qū)作為安寧市連接昆明省會(huì)中心高速公路的服務(wù)區(qū)“補(bǔ)能E站”,配置了服務(wù)區(qū)邊坡光伏電站和新能源充電車位,配備1臺(tái)華為全液冷充電樁600kW主機(jī)、2個(gè)超充樁(2個(gè)超充終端)、3個(gè)快充樁(6個(gè)快充終端)以及兩套180kW雙槍樁,能同時(shí)滿足22輛新能源汽車充電補(bǔ)能需求。

不浪費(fèi)每一束光每一度電

推動(dòng)充電站安全發(fā)展

隨著城市里新能源基礎(chǔ)設(shè)施的部署,綠色供電、光儲(chǔ)融合成為大勢(shì)所趨。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)“發(fā)輸配用”的單向過程轉(zhuǎn)向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”循環(huán)的新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵一環(huán)。同時(shí)交通電氣化加速,當(dāng)前電網(wǎng)面臨負(fù)荷側(cè)沖擊增大,因此光儲(chǔ)充融合發(fā)展成為行業(yè)剛性需求。同時(shí)國家各部委和地方政策發(fā)文,支持“光儲(chǔ)充”一體化充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

采用華為光伏逆變器、優(yōu)化器、儲(chǔ)能以及全液冷超充等設(shè)備,推進(jìn)云南交投“光儲(chǔ)充”一體化示范站項(xiàng)目建設(shè),旨在實(shí)現(xiàn)新能源汽車綠色充電,達(dá)到電力削峰填谷的目的,解決服務(wù)區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施充電效率低、建設(shè)運(yùn)營成本高、供電困難等現(xiàn)實(shí)問題。

華為提供的光儲(chǔ)電站設(shè)備包括:在客運(yùn)站三棟樓屋頂規(guī)劃的分布式光伏系統(tǒng),采用了華為FusionSolar組串式智能光伏逆變器SUN2000系列12kW、30kW、40kW等型號(hào)一共8臺(tái)設(shè)備;同時(shí)兩臺(tái)12kW的逆變器安裝配置了華為智能儲(chǔ)能系統(tǒng)。

分布式光伏也面臨新的挑戰(zhàn),一方面是對(duì)光伏所帶來的收益要求,另一方面,隨著光伏與人們的生產(chǎn)和生活更加緊密的結(jié)合,人身和財(cái)產(chǎn)的安全變得格外重要,這對(duì)于光伏的屋頂安全也提出了更高要求。對(duì)此,華為的分布式光伏解決方案以智能組串式逆變器SUN2000系列為核心設(shè)備,搭配智能儲(chǔ)能系統(tǒng)。尤其在安全方面,通過內(nèi)置三重安全防護(hù),在故障發(fā)生時(shí)做到毫秒級(jí)關(guān)斷,無熔絲設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。

在收益方面,據(jù)介紹,智能組串式逆變器通過PID修復(fù)技術(shù)、SDS智能支架跟蹤算法和動(dòng)態(tài)MPPT跟蹤效率等技術(shù)保證電站的發(fā)電量和發(fā)電收益。

其中的組串式儲(chǔ)能也重點(diǎn)關(guān)注安全方面,通過精細(xì)化管理:電芯級(jí)監(jiān)控,電池包一包一優(yōu)化,電池簇獨(dú)立管理來解決電池單元之間不均衡充放電的問題,保障高效安全放電。另外。華為智能組串式儲(chǔ)能的免SOC標(biāo)定特性能實(shí)現(xiàn)故障更換免專家上站,節(jié)省運(yùn)維成本。

另外,利用AI技術(shù)和數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)公路場景的光伏發(fā)電量、用電負(fù)荷、儲(chǔ)能容量、充電需求、電價(jià)等多種因素的智能預(yù)測和優(yōu)化調(diào)度。在用電的低谷期,可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)中的余量實(shí)現(xiàn)套利,還可以參與電力市場,需求響應(yīng)市場和碳交易市場,實(shí)現(xiàn)更豐富的商業(yè)模式。

一秒一公里

提升新能源汽車補(bǔ)能效率

智能綠色發(fā)電之后,智慧用電充電成為“光儲(chǔ)充”一體化示范站閉環(huán)的關(guān)鍵。

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),11月,我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成107.4萬輛和102.6萬輛,同比分別增長39.2%和30%,市場占有率達(dá)到34.5%。1-11月,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成842.6萬輛和830.4萬輛,同比分別增長34.5%和36.7%,市場占有率達(dá)到30.8%。隨著我國新能源汽車市場滲透率不斷提高,補(bǔ)能設(shè)施的滯后成為用戶最關(guān)心的問題。

12月7日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動(dòng)計(jì)劃》,其中提到要加快提升機(jī)動(dòng)車清潔化水平。重點(diǎn)區(qū)域公共領(lǐng)域新能源汽車比例不低于80%,力爭到2025年重點(diǎn)區(qū)域高速服務(wù)區(qū)快充站覆蓋率不低于80%。

同時(shí),近期各車企紛紛布局,超充成為補(bǔ)能領(lǐng)域的焦點(diǎn)。華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司總裁侯金龍表示,第三代半導(dǎo)體與高倍率動(dòng)力電池技術(shù)成熟,已經(jīng)支持電動(dòng)汽車全面走向高壓化,電壓平臺(tái)提升至800伏后,能支持更大的充電功率和更長的續(xù)航里程。在廣州車展上,已有超過60款高壓超快充車型展出。預(yù)計(jì)到2025年,將會(huì)有150款以上的高壓超快充車型上市。從充電設(shè)備技術(shù)看,以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體技術(shù)規(guī)模應(yīng)用,功率器件的高頻、高壓及散熱性能大大提升,液冷散熱成為主流熱管理技術(shù),大功率充電技術(shù)在行業(yè)取得重要突破。

在今年4月,華為發(fā)布了全液冷超快充一體化架構(gòu),實(shí)現(xiàn)“一秒一公里”的補(bǔ)能速度,支持光儲(chǔ)融合,支持未來車型演進(jìn)。

據(jù)了解,應(yīng)用在“光儲(chǔ)充”一體化示范站的華為智慧充電設(shè)施主要包含充電主機(jī)和充電終端兩個(gè)部分。充電主機(jī)用來實(shí)現(xiàn)能量變換和功率分配,最大支持720kW功率輸出。

全液冷技術(shù),對(duì)用戶來說,讓充電槍重量更低,充電更方便,噪音也更小,提升充電體驗(yàn)。同時(shí),可以滿足不同的充電場景,在高寒、高海拔、礦場、地下停車場、海邊等極端環(huán)境下,也可以正常運(yùn)營。從運(yùn)營管理的角度,超快充可以提升充電場站“翻臺(tái)率”,提升土地和電力資源利用效率。有效緩解電網(wǎng)容量不足。另一方面,高質(zhì)量的光儲(chǔ)充公共充電場站,設(shè)備質(zhì)量好,生命周期長,支持未來演進(jìn),也將大大降低生命周期的運(yùn)營成本。

值得一提的是,通過功率池化靈活調(diào)度,在各個(gè)終端之間,靈活的調(diào)度功率,按需分配,匹配車輛充電需求,超充終端最大支持600A輸出,充電5分鐘,行駛200公里,滿足各種車型充電需求。

當(dāng)前,新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,正需要可持續(xù)、可升級(jí)的補(bǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施緩解充電焦慮。 

 
 
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