8月22-24日，由充换电百人会、中国充电桩网、中国风光储网、联联充电、国家电投&融和元储、充电联盟等单位联合主办，上海贺励展览有限公司、上海贺励商务咨询有限公司承办的2022中国国际光储充产业大会&2022中国国际社区充电产业大会，简称：金砖光储充论坛&金砖社区充电论坛在常州香格里拉大酒店顺利召开。本届大会设置“论坛峰会+展示台展示”，既有企业细致入微的分析，也有行业专家为市场发展提出的设想与方案，助力落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求，积极助力构建“双循环”新发展格局。
万帮数字能源股份有限公司 研究院总经理 杨志出席论坛并发表主题演讲——《光储充放一体化解决方案》 。
以下为演讲实录：
周锡卫：下面有请万帮数字能源杨志。
杨志：大家好，我来自万帮数字能源，也是大家说得比较多的星星充电。我们公司主要涉及的专业是充电、光伏和储能，以及一些云这方面的业务。从“云、管、端”协同发展的角度，来做设备的制造、销售，电站的建设、运营，包括绿能交易等等。
今天听了很多专家的报告，对整个“光储充”，尤其是储充这块，宏观上、系统上，从政策面、标准面，系统怎么构架，怎么样的商业模式，学习了很多。今天带来的报告主要从“端”的角度，也是从电力电子的角度讲一下“光储充放”一些系统的技术方面的东西，可能比较枯燥。
报告分四部分内容。
“30·60”讲了很多，但是我们理解30·60的面很大，里面有两个比较大的主题，一个是清洁能源，一个是绿色交通。
从清洁能源来讲，我们更喜欢去看到可再生能源的发展。可再生能源主要是风电和光伏，风电的建设有它的局限性、有地域问题，我们不大可能在一个厂区/屋顶建一个风塔。所以，光伏充电跟充电融合的场景来讲，更是我们比较喜欢的，而且光伏发电随着技术的发展、材料的发展、工艺的发料，它的前景空间非常大，而风力发电就是那个塔架。
光伏发电包括风力发电有它的特性，有分散性和互动性，这是电力系统不喜欢的，所以现在被强制上储能。
从电动汽车的角度来看，电动汽车本身就带了一个电池储能的基础在里面，如果我们配上一个充电、放电一体化的充电桩集合在一起，它就是一个储能。电动车的发展跟新能源的发展，本身从物理上，逻辑上关系上，没有能集合在一起的因素。
这边讲的是一个车的发展趋势，今天讲了很多，不细细展开。这边点出来一个点，我们认为电动车的发展对于电网是提出挑战的，这个挑战我们认为不是用电量的挑战，昨天周总讲到去年中国的用电量是8个多万亿的用电量，假如说1亿辆电动车，每辆车跑15000公里/每年，一度电跑5公里的话，一辆车一年就是3000-4000度电，1亿辆就是3000亿到4000亿，从总的用电能量角度，它并不太大。
但问题是，我们电动车充电的时间不可控、充电的地点位置不可控，这就带来了对电网的挑战。而且最关键的是我们原来城市的规划、小区的规划，早期的小区没有考虑充电桩的建设，没有考虑到新能源车的发展，所以在原有规划成熟的地段去加装充电桩，是我们这个行业发展的难题。在新规划的小区已经有这方面的考虑了，我认为对电网不是一个大的问题。
从另外一个方面，1亿辆电动车50度电一辆车，相当于50亿千瓦时的存储容量，今天上午黄教授提到，中国发电的总高峰也就10多个亿，装机容量也就20多个亿。也就是说电动车的发展，海量的电池给电网反过来做支撑，提供了比较的条件，但是怎么做是我们后面要讨论的。
我今天主要讲的是从电力电子的层面，来构建“光储充放”的充电站，比较局限，但是这个技术可以延伸到方方面面。
我们公司从去年开始做了一些“光储充放”这方面的示范工程，我们叫“五个一百”，一百个楼宇、一百个工厂、一百个场站、一百个运力。我们在这方面做了很多实践的工作，我们认为“光储充放”一体化场站的方案，至少可以解决这么几个问题。
第一，尽量让新能源车用新能源电，以前新能源车、电池车充的电如果火电厂发的，只是把污染转移了，但是真正用新能源电是用新能源车的初衷。
第二，解决充电需求大，电力供应不足的问题。刚才提到老旧小区，我们形成一个场站要跟供电局去报批电量，一是报批难，二是成本也高，光伏虽然发电量不大，但是加上储能之后，能够降低对这方面的需求。
第三，把电动车真正作为一个移动的储能设备，它跟现在讲的各种储能不一样，现在的储能都是固定的，电动车带来移动的特性，是不是里面能产生一些化学反应，来做一些新的组合模式。
第四，作为应急电源。
第五，能够在一定程度上提高新能源发展的消纳水平。
我在考虑假如说这些电动车，中国新能源发电不平衡性，西部发电多，东边用电多，电动车真正调动起来之后，跟西部发电的节约型同步起来，新能源电站强迫配储能的比例是不是可以调整，这个我不是很懂，提出这么个问题。
谈到这样一个“一体化方案”，一般来说，“光储充放”这样的场站，基本上大类从AC侧耦合或者在DC侧耦合，AC侧耦合是现在很多示范项目用得比较多的，DC侧耦合也有一些应用。AC里面也有一些局部DC化，比如说光伏储能、光储一体机，直流母线耦合。在DC耦合也有做DC母线，我拉一个比较小功率的逆变器跟变压器的辅助绕组连接，也能实现跟DC的混合方案，总的来讲，不外乎这两个大类。
这两大类有什么好处？我简单总结一下。
从三个方面：
1、左边是传统的AC耦合方案，右边是DC耦合方案。我们可以看到从左边到右边，右边那个系统只有一个AC/DC环节，左边这边有三个。简单来看，这三个变成一个，投资至少成本降低了，而且设备的数量变少了。
2、搞电流系统的都知道交流侧耦合，尤其是微网不入电网的情况下，这个稳定性的控制应该是比较麻烦的问题。因为交流电网稳定性控制有电压，有频率、有相位都要对，不对就崩溃。直流侧耦合简单说就是控制一个电压，这个电压控制好了，大家就都安全了、都稳定了。
3、提高效率。假如白天家里装了一个光储充，白天光伏发电存到电池里面去，大家看看左边这个图，我们有4级变换，简单看1级变换2个点损耗，那4级变换就是8个点，晚上回来把电充到车里面去，又是4级，那就是16个点的损耗。从右边看，光伏发的电到电池2级变换，回来到车子充电2级变换，来一去省了4级，4级就是8个点。我们从这个系统来看，如果逆变器AC/DC的环节少了，用电的效率提升了，一来一去提升8个点，我们现在算这种光伏储能经济账的时候，是不是把这个要素放进去，在一定程度上能够推动“光储充”系统发展的因素之一。
现在我们更看重的是直流耦合的模式，主要有几个方面。
1、假如从环网10千伏进来到直流母线，直流母线中间这个方框至少要具备三个功能：
（1）高压隔离；
（2）电压变换；
（3）交流变成直流。
后面我会详细讲它们这块的实现方法。
第一个是比较传统的方式，采用普通的工频变压器，后面加上AC/DC的变换环节，出来一个直流母线，直流母线这个400V、800V是根据场景来设计，AC/DC这块可以800V，可以400V，这样从中压的10千伏到800V的母线就有了，这样的变换一般两电瓶或者三电瓶的模式各有各的优缺点，当然也有一些其他的方案。
第二个是移相变压器的方案，移相变压器的思路应该是最早在高压变频器中用得比较多，我们一个变压器的三相整流典型谐波次数是6A加减1，假如说用一个新三角并联运行，它就变成12加减1，我们按照这个思路，再来一个正负15，那就是24脉波，24脉波就是24A加减1，而且24A加减1的谐波可以相互抵消。它的实现方式，移相之后通过整流器，把它变到一个母线上，谐波就可以抵销。
实现方式有很多，这边举了一个原边移相，一个副边移相，有沿边三角形的等等，方案有很多。
第三个是SST。我这边给出三种方案，第一个是H桥级联的，H桥级联的方式前面是光伏和风电发电场站的都知道，高压SVG用的这种方案，在高压SVG的方案上把副边隔离之后并联，也就是原边串联、副边并联，用串联来实现高压，用并联实现大电流，这也是现在电力电子变压器的主流方案。
第二个是MMC。MMC的目的就是把交流的波形做成带正旋波的整流，出现一个高压的母线，在高压母线上串很多隔离的DCDC的模块，它的好处就是我DCDC单独处理，这两个可以分开来用，而且这个是高压的直流母线，可以把它距离放远也可以，这样提升整个系统的效率。
第三个是三电平模式。它的特点很简单，但是只有几个器件是10千伏、20千伏，它是很痛苦的，对器件的电压要求比较高。其次是DC/DC，分成几类，一类是光伏储能的，第二类是单相充电的，第三类是双向充电的（充放电）的，后面的负载不谈了。光伏一般是用多式电路，储能也可以这样用，只有直流母线，还有用四开关模式，好处是对电压没有什么高低限制，可升可降。第三是单向隔离DC/DC方案，LLC+Buck电路，好处不一一介绍了，有兴趣的会后可以交流。
第四，双向隔离DC/DC方案。它无外乎DAB、CLLC、CLLC+Buck/Boost。DAB它的主要特点是，两边电压范围可以调得比较好，但是它的端的电流比较大，损耗比较大。CLLC是控制比较简单，电池兼容特性比较好，但是它的电压正极比较差，所以有人做CLLC+Buck/Boost组合的方案。
我把前面讲的几个主要的组合关系列出来了，包括传统的交流方案。从可靠性角度，我们认为交流的方案，原始方案可靠性最高，发展最成熟。SST纯电子电离设备，发展不成熟，数量又比较多，可靠性目前来看不是太高，但是充电厂站对可靠性要求没有那么高，只要可维护性强就可以了。变压器+ACDC可靠性中等，移相变压器可靠性也是比较高的，双相功能变压器单向整流没有双相的功能。其次是接入电网的难度，传统方案难度低，SST我不知道是否高，我请教过供电局的朋友，我得到的答案基本上能接，但是没有真正地做，这块不是很确定。这个也是传统变压器没有问题，移相变压器接入电网的时候也要做一些方案上的申请。第四是电网友好度，我们现在比较推崇将来的方案采用SST，因为SST同智能微网的角度，它是最好的东西，因为它所有东西都可控，能量可控、能量大小可控、方向可控，而且它对电网可以做电网的无功补偿，甚至可以做谐波治理，它的功能非常多，所以电网友好度它最高。另外在设备成本方面，移相变压器比较低，占地面积SST比较小，空载损耗也是SST比较小，运行效率SST比较高，因为做厂站的时候一天充几个小时，一个点的效益差对我们的影响是非常大的。
简单总结一下，我们认为“光储充”厂站的方案用直流母线方案优于交流母线。中压交流变成低压直流的方案可以有多种选择，总体上SST的方案表现比较好，移相变压器方案的成本和效率表现也不错。DCDC变换器可以根据实际需求进行选择。我这边给的是能量变换环节，一个好的光、储、充厂站的设计，除了硬件设计之外，最关键的是怎么标准化配置，怎么优化它的运行，怎么做负荷预测、发电预测，包括一些运营的调度，怎么去调度客户来充电等等。在这些方面把它做好了之后，可能这个站的效率才能真正起来。因为那一块不是我在公司负责的范围，所以我今天没有展开讲，下次有机会我们会在云管那一块在这方面有很多经验和构架，有机会下一次可以分享，也欢迎各位专家领导到万帮来交流、指导，谢谢！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅，仅作为参考资料，请勿转载！）
