2015年6月3日，由国家能源局指导，中关村储能产业技术联盟（CNESA）与杜塞尔多夫展览（上海）有限公司共同主办的“储能国际峰会2015”在北京召开。在“新能源汽车与储能”分论坛上，华北电力大学教授刘念发表了主题演讲，以下为演讲内容。
华北电力大学刘念：
今天主要跟大家分享电动汽车光伏充电站系统的优化配置与示范应用。
第一，电动汽车光伏充电站系统的研究背景。
对光伏充电站的研究，基于国家两大新兴产业战略，即电动汽车和分布式电源尤其是分布式光伏的发展。未来，在微电网环境下，将实现电动汽车充电设施与分布式光伏的有机集成，将有利于提升新能源汽车整体运行的经济效益和环境效益。
电动汽车的发展，离不开充电设施的建设。而充电设施的建设需要考虑到电从哪儿来。在一次能源结构下，以华北电网为例，假设所有用电都来源于华北电网，那么电动汽车90%的充电来自于火电厂，换言之，电动车的碳排放都转嫁到火电厂了，所以，充电电能来源的清洁和低碳是电动汽车零排放的前提。
光伏发展存在着储能及转化的问题。由于光伏是间歇性能源，会对电网的均衡性造成冲击，所以，需要削峰填谷，需要储能转化，而电动汽车与光伏的融合，将对电网形成协同增效的作用。
在国外，光伏充电站已经较为普遍，如美国的特斯拉超级充电站、德国宝马的独架式光伏充电站等，而国内也建有一些光伏充电站，如国内最早的湖北襄阳光伏充电站、国内规模最大的北京高安屯电动汽车充换电站等。
研究表明，分布式光伏与电动汽车充电设施的集成有四种典型形式。第一种是分散充电桩，即在用户侧，如智能小区、智能楼宇的分散充电桩；第二种是分散充电桩可与分散光伏进行整合，形成智能微网；第三种是商业化运营的充电站和换电站，在某一站点布置相应的光伏电源；第四种是集中的充换电站，即分散换电、集中充电模式。所以，将临近的光伏电站与充电站进行集成，对电动汽车未来的发展具有很大的推动作用。
第二，光伏充电站和能量管理方面的研究。
我们对光伏充换电站的优化运行典型模式的研究，主要分为三类：一是商业楼宇的充电站优化方案；二是居民小区的充电站优化方案；三是典型的换电站优化方案。
事实上，光伏充换电站的优化运行，其核心是研究能量管理问题，即在充换电站运行时，如何实现高效率的能源管理算法，如何通过能量管理装置来实现电能的调度，这是影响到充换电站效率的核心环节。
电动汽车和充电站的发展，其核心问题是储能，未来智能电网的构建，储能同样扮演着主要的角色。通过储能实现电动汽车均衡电网，我们设计出了多目标的优化方案。其中主要目标为：一是实现充换电站运营费用最低，购电费用最低；二是实现储能的长寿命。
在研究中，我们给换电站换电服务的可能性指标做了界定，包括等待更换电池的汽车数量、等待时间、及日可用率等。也对新能源的相关指标做出了界定，包括光伏发电的消纳率、光伏充电站中可再生能源发电的比例。对充换电站优化运行的研究，我们做了切入式能力管理装置，并取得了非常好的效果。
第三，对未来光伏充电站规模化应用的思考。
通过对充换电站商业模式和效用进行评估，研究发现，未来商业楼宇的光伏充电站发展潜力较大。主要有两大原因：一是停车时间较长，二是建设成本相对较低。
建设光伏充电站的经济效益方面，主要考虑以下因素：一是每日运行的收益，二是全生命周期之内的净利润值，三是投资回报周期。建设光伏充电站的目的是为了降低充电负荷对电网的影响，主要有两个考核指标：一是建设充电站前后，充电负荷占电网最大负荷峰值的比值。二是负荷总量，即总能量、总电量需求的比值。
电动汽车停车主要集中在住宅区和工作区，事实上，电动汽车在工作区充电，可以采用光伏充电的方式，而在住宅区则可以采用夜晚用电低谷期的充电方式，两者相互补充，对充电设施的整体建设具有积极的指导意义。
相对于电动汽车充电直接介入电网，建设光伏充电站有利于缓解电网的承受能力，实现智能供电。由此可见，对未来智能电网、能源互联网来说，电动汽车充电设施的战略布局意义非凡。
（电池中国网独家稿件，如需转载请注明出处）
