重庆高速服务区光储充一体化超充站
1、项目总体介绍
成渝地区双城经济圈作为国家战略,正加速推进交通一体化与绿色能源转型。重庆高速路网作为连接川渝的核心通道,率先打造“电走廊”——大足服务区光储充一体化超充站。以高速公路为载体的绿色充换电基础设施网络,解决新能源车长途出行痛点,推动双城经济圈低碳交通发展。
以重庆渝蓉高速大足石刻服务区光储充一体化超充站项目为例:占地面积约4000平方米 。2023年9月底,已建成第一期 :超充枪2把(功率480kW)、快充枪8把(功率180kW)、“北侧绿化带+停车棚”光伏(装机容量659.22Kwp)、储能设备1台(额定功率100kW、额定容量 232.96kWh)。2024年9月30日,已建成第二期:超充枪3把、快充枪9把;2025年,拟根据充电需求新增相应充电枪,并投建“服务区东南侧匝道处绿化带”光伏(设计装机容量1294.56kWp)及相应容量的储能设备。
数字交通公司投建的大足服务区超充示范站自建成投运至今以来,日均充电量超过5200度,单日最高充电量已突破1.5万度,月充电量稳居全路网第一。
2、主要做法
重庆高速公路服务区光储充一体化超充站,主要分为三大子系统。
(一)分布式光伏发电系统
分布式光伏系统由光伏组件、逆变器、并网柜组成。光伏组件为核心发电单元,采用单晶硅组件,通过串联形成组串,接入组串式逆变器,将光伏组件产生的直流电转换为交流电,再通过汇流箱、并网柜将多个逆变器的交流电汇集到一起,最后接入低压并网点。
大足服务区的光伏工程分为两个阶段建设,一阶段包含北侧绿化带光伏方阵、光伏车棚,设计总功率为659.22KWp。其中北侧绿化带光伏方阵采用4台100kW逆变器,光伏车棚采用2台50kW逆变器。逆变器将太阳能电池板所生成的直流电转化为380V的交流电,通过交流并网柜均衡地组成三相380V交流电,并与服务区内部电网连接,使光伏方阵发出的电能供服务区使用。二阶段为匝道处绿化带光伏方阵,设计总功率为1294.56KWp。光伏方阵采用9台100kW逆变器。逆变器将太阳能电池板所生成的直流电转化为380V的交流电,并通过升压变压器将380V交流电升压为10kV交流电后在10kV侧与与服务区内部电网连接,使光伏方阵发出的电能供服务区使用。一阶段已设置的光伏系统每年发电量达45万度,年减少碳排放量约256吨。
(二)储能系统
储能系统由储能变流器、电池单元和管理系统组成。
储能变流器具备双向DC-AC转换,充电时将交流电转为直流存入电池单元,放电时反之。电芯作为基础储能单元,常用磷酸铁锂或三元锂,多个电芯串/并联组成模组,多个模组串联形成高压直流链路的电池簇。管理系统分为电池管理系统和能量管理系统,电池管理系统负责实时监测电芯电压、温度、电流保证储能系统安全、稳定运行,能量管理系统主要负责策略控制,制定充放电计划或响应电网调度指令。储能系统工作流程如下:
充电过程:电网/新能源→交流电→变流器(整流)→直流电→电池管理系统→电池存储;
放电过程:电池→直流电→变流器(逆变)→交流电→负载。
(三)充电系统
充电系统主要由充电设备、供配电设备和管理系统组成。本项目充电设备采用分体式智能直流充电桩,将核心功率模块与充电终端分离设计,通过模块化架构实现高功率输出、灵活扩展及智能化管理,由充电主机和充电终端组成。充电主机的整流模块采用高频开关技术,将三相交流电转换为高压直流电,通过并联实现总功率扩展。动态功率分配单元根据各充电终端需求,实时分配模块功率,实现功率柔性分配,快充终端输出功率达180kw,超充终端可达480kw。供配电设备由箱式变电站构成。
以大足服务区光储充一体化项目为例,设置1台2500kva的箱变为充电系统和储能系统供电,设置4台520-600kw充电主机,超充枪5把(功率480kW)、快充枪17把(功率180kW)。日均充电量超过5200度,单日最高充电量已突破1.5万度,月充电量稳居全路网第一。
3、项目取得的成效
该项目通过“建设弹性化、空间集约化、能源清洁化、运营数字化”四大创新路径,并从以下5点系统性破解了高速公路新能源投资布局痛点:
(一)光储充一体化系统集成,构建清洁能源闭环
技术融合创新:在高速公路场景中将光伏发电、储能、充电深度整合,形成“发-储-消”闭环,减少对传统电网依赖。
绿色能源占比提升:已有光伏装机容量659.22kWp,拟新增1294.56kWp,大幅提升可再生能源自给率,降低碳排放。
(二)空间高效利用,打造“零占地”光伏
立体化光伏布局:创新利用“绿化带+停车棚”等闲置空间铺设光伏板,实现土地资源集约化利用,兼顾遮阳、景观功能。
(三)智慧储能系统,智能运营管理
削峰填谷能力:储能设备在光伏发电低谷或电网负荷高峰时放电,平抑供需波动,提升能源利用效率。
应急备用支持:极端天气或停电情况下,储能系统可为充电站提供应急电力,增强服务可靠性。
数据驱动运维:目前正在搭建交能融合能源管理平台,完成后可通过实时监控光、储、充设备状态,动态调配能源,优化用电成本、能源高效调度,从而实现智能化高效运营。
(四)可扩展模式,引领行业标准
分期弹性建设:根据需求分阶段扩容,避免资源闲置,为其他地区提供可复制模板。
政策与市场协同:响应国家“双碳”战略,探索“交通+能源”新型基建模式,推动成渝双城经济圈绿色交通网络建设。
(五)社会经济效益显著
低碳示范效应:每年减少二氧化碳排放上千吨,助力交通领域碳中和目标。
产业联动价值:带动光伏、储能、充电设备产业链发展,促进区域经济绿色转型。