2023年，中国新能源汽车行业交出亮眼成绩单。乘联会数据显示，2023年新能源乘用车国内零售销量773.6万辆，同比增长36.2%，全年渗透率35.7%。
国务院关于全面推进美丽中国建设的意见亦提出，到2027年，新增汽车中新能源汽车占比力争达到45%。“电动汽车取代燃油车”似乎已指日可待，与此同时，充电桩市场迎来了快速发展。
然而，充电桩，特别是大功率充电桩数量的增加对电网的影响正在显现。为应对不断走高的充电需求对电网的挑战，近年来，“光储充”一体化开始崭露头角，成为数字能源领域的主要应用场景。
名词拆解：何为“光储充”？
“光储充”是当下新能源行业的热门话题，随着技术的革新与用户侧需求的变化，“光储充放”、“光储充放检”等一系列名词及场景也已接连涌现。
简单来说，“光”指的是光伏发电系统，“储”指的是储能设备，“充”指的是充电站。而“光储充放”一体化，则增加了放电或向电网反向供电的功能，“光储充放检”则是在其基础上进一步增加电池检测服务。
▲图源：科士达
在不同情况下，光伏发电、储能系统和充电设施之间协调运行的方式不尽相同。根据不同的应用需求和能源管理策略，光储充系统可以采用以下几种运行模式：
光伏优先模式：在光伏发电及配置充足的区域，光伏发电系统将电能直接供应给充电设施和储能系统，满足其电能需求。当光伏发电产生的电能超过充电设施的需求时，多余的电能可以储存到储能系统中，以用于晚间等无光伏发电阶段。
储能优先模式：在光伏发电不足区域（阳光不够，光伏配置不足等），以储能作为优先模式，光伏发电系统将电能主要用于充电设施和储能系统的充电，当光伏发电不足以满充电需求时，储能系统以及市电会提供电能补充。在用电低谷对储能进行市电充电，以确保储能系统始终保持充足的电能储备。
备用电源模式：在备用电源模式下，光储充系统作为备用电源，用于应对电网故障或紧急情况。当电网发生故障或断电时，储能系统可以提供持续的电能供应，确保关键负荷的可靠运行。
▲“光储充”电站主要应用场景图源：固德威
“光储充”相当于小型自供电系统或者微电网，《2023数字能源报告》归纳出其强大的优势：
首先，“光储充”一体化可以减轻电网压力。光伏+储能系统的应用可缓解充电时大电流对电网造成的冲击，充电同时还能实现电力削峰填谷等辅助服务功能，解决新能源发电间歇性和不稳定等问题，有效提升电网运行效率。
其次，“光储充”一体化可以实现高效运维，提升用户体验度。“光储充”一体化电站属于集中式场站，有条件加装远程监控、智能控制器等辅助设备进行远程调控，可减少运维人员上站次数，有效提高运维的效率。
随着全液冷、全模块化等新技术向“光储充”渗入，“光储充”向着车、桩、网融合协同方向持续演进，光储充一体化已被业内视为充电站未来发展的主要形式，且盈利能力胜于传统充电站。
“光储充”的桎梏
有业内人士认为，“光储充”这一充换电“新宠”，在未来亦有可能成为充换电领域“天花板”级别的存在。然而，不可否认的是，“光储充”仍存在诸多问题与挑战：
第一，经济性难以保障。在“光储充”项目中，“储”是关键的一环。当前国内储能系统集成以大容量为主，而新能源设备的光储充一体化则是分布式、小容量的。当前，储能系统要有专门的运营维护团队，在“小而分散”的现实下，如果每个点都要分配人员并进行培训，将会大大提高人力成本。此外，光伏组件、储能电池以及配套充电设施的初始投资成本较高，使得光储充一体化项目的经济效益进一步受限。
第二，缺乏规范性。储充一体化涉及电力供应、能源管理等多个领域，现有的政策框架和市场规则在一定程度上制约了行业的快速发展，如补贴政策的稳定性、分布式电源并网规定、储能电站运营模式等问题仍有待进一步明确和规范。
最重要的是，充放电储能协同调度缺乏合理性。调度是在新能源行业里非常突出的一个问题，随着汽车充电站规模的日益增大，储能负荷不断增加，由于不同区域的光伏发电特性差异明显，光伏充电站的容量配置等方面都需要进行优化调度，以应对分布式电荷的缺乏特性，协同性和互补性较强，但电网调度利用互补性的程度有限，直接影响了光伏发电的效率。
以数字化技术助力光储充
《2023数字能源研究报告》指出，要协调光伏发电、储能系统、充电网三大领域，需要通过数据分析和远程监控等数智化技术，实现三者的和谐共存与协同发展。
以数字技术助力“光储充”一体化协同是数字能源企业的拿手菜。
近年来，已有多家数字能源企业着力研发“光储充放云平台智慧能源管理系统”、“光储充能源管理系统”等。
归纳来说，这类平台是一种基于云计算和物联网技术的综合能源管理系统，旨在实现光伏发电、储能系统和电网之间的智能监控、协调和优化。这些系统通过实时监测、数据分析和智能控制，提供全面的能源管理和运营优化功能。具体而言，它们具备以下功能：
1.实时监测与数据采集：系统通过物联网技术连接光伏、储能、电网和其他关键设备，实时监测并采集各种能源相关数据，如光伏发电量、电池充放电状态、负荷需求等。
2.数据分析：在光储充系统中，系统利用大数据分析和AI技术，预测光伏发电量、峰谷负荷、能源消耗模式等情况，为系统运行和调度提供决策支持。
3.能源调度与优化：基于数据分析和预测结果，系统可以智能调度光伏发电和储能系统的运行模式，以实现最优的能源调配和利用效率。比如在阳光资源充足时优先使用光伏发电，在负荷低谷时，将余电进行储存。
4.远程监控与管理：通过数字孪生技术，将“光储充”实体设备的数据、状态和行为模拟在云端，可以通过传感器等相关设备，实时监测设备的参数和状态，以此为依据建立设备的行为和健康状态模型，并基于这些模型进行故障预测和预警，进而实现远程监控和维护管理。
通过以上技术，数字能源企业可利用分布式网络上的数据来预测、测算未来需求，帮助做好光储充的平衡，有效解决充放电储能协同调度问题，同时降低人力运维成本。
数能企业杀入“光储充”
有业内人士预测，在未来，光储充市场规模将超万亿。商业向来逐利，有“钱景”的地方必定趋之若鹜。“光储充”一体化，也在朝阳行业的巨大光辉下，即将开启疯狂模式。
不少数字能源企业已加速抢滩。
华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙近日公开表示，华为数字能源计划于2024年率先在全国340多个城市和主要公路部署超过10万个华为全液冷超快充充电桩。
除加速研发超充充电桩外，华为数字能源还搭建了光储充能源管理平台，能实现光伏、储能、充统设施统一管理。
2024年1月11日，华为数字能源技术有限公司与中国石油集团电能有限公司、中国能源建设集团投资有限公司黑龙江分公司、中船风电（集贤县）新能源有限公司、馨博投资（黑龙江）集团有限公司重磅签约，共同推动“光储充用”基础设施建设落地。
2023年，由苏州交投集团联合协鑫集团共同建设的江苏省高速公路服务区首座“光伏+储能+超快充”技术三位一体有机结合的新能源汽车补给站，在常台高速白洋湖服务区正式投入使用。
电站分为东、西两座，可同时容纳20辆新能源汽车进行充电，全年预计可服务新能源车20万辆。全产业链覆盖形成的协同效应，将有效提升协鑫在风光储充一体化领域的竞争优势。
在“光储充”领域，华为数字能源与协鑫又一次走在行业前列。
