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一文读懂光储充一体化:政策、成本、解决方案、案例全解析

日期:2025-12-22    来源:充换电头条

国际充换电网

2025
12/22
09:18
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关键词: 光储充一体站 充电站 充电桩

在全球能源转型与“双碳”目标的驱动下,光储充一体化作为新型能源解决方案,正从技术验证阶段迈向规模化商用。

它通过光伏发电、储能系统与电动汽车充电的深度融合,构建起“发电-储电-用电”的闭环体系,成为破解新能源消纳难题、推动交通电气化的关键纽带。

本期,充换电头条就从运作机制、发展现状、政策支持、成本估算及实践案例等方面,带大家全面认识这一能源领域的创新技术。

图片来源:深圳工务署

01

光储充一体化运作机制

四大系统构建能源闭环

光储充一体化系统的核心逻辑,是实现“太阳能发电—电能储存—电动汽车充电”的能源闭环运作,同时通过智能调度与电网高效互动。

这一系统主要由光伏发电系统、储能系统、充电设施和智慧能源管理系统四大核心部分组成,各部分各司其职又紧密协同。

01. 光伏发电系统

光伏发电系统是整个光储充一体化系统的“能量入口”,负责将取之不尽的太阳能转化为电能。

其核心组件包括光伏组件(俗称“太阳能电池板”)和光伏逆变器,辅以支架、电缆、汇流箱等辅助设备。

光伏组件通过半导体材料的光电效应,将阳光直接转化为直流电;

而光伏逆变器则承担着“翻译官”的角色,将不稳定的直流电转化为可供充电桩和电网使用的交流电。

在实际应用中,光伏发电系统的安装形式灵活多样,既可以是覆盖停车场的光伏车棚,也可以是服务区屋顶的光伏阵列。

然而,光伏发电效率受光照条件影响较大,正午时段出力最强,而夜间则停止发电,这也正是储能系统发挥作用的关键场景。

02. 储能系统

如果说光伏发电系统是“源头”,储能系统就是“蓄水池”,专门解决光伏发电“白天出力、夜间断供”的间歇性难题,同时平抑电动汽车集中充电对电网的冲击。

储能系统通常由储能电池、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)及温控、消防设施组成,其中储能电池是核心部件,目前主流采用安全性更高、循环寿命更长的磷酸铁锂电池。

储能系统的运作模式模式主要为:在白天光伏出力过剩时,它将多余电能储存起来;到了傍晚充电高峰或夜间光伏停发时,再将储存的电能释放出来,满足充电需求。

同时,它还能利用电网的峰谷电价差——在夜间电价较低时充电,在白天电价较高时放电,帮助运营方降低成本。

03. 充电设施

充电设施是光储充一体化系统与用户直接交互的终端,承担着将电能精准输送给新能源汽车的任务。

根据充电功率和方式的不同,主要分为直流快充桩和交流慢充桩两类,随着技术进步,240kW及以上的超充桩日益普及,显著缓解了车主的“补能焦虑”。

直流快充桩凭借充电速度快的优势,成为公共充电场景的主流选择,其功率覆盖120kW至240kW乃至更高,能在20-30分钟内为新能源汽车补充80%以上的电量;

交流慢充桩则更适合住宅小区等场景,功率通常为7kW,充电时间虽长但设备成本较低。

在大型光储充项目中,往往采用“快充+慢充”的组合配置,以满足不同用户的需求。

04. 智慧能源管理系统

如果说四大系统是光储充一体化的“四肢”,那么智慧能源管理系统(EMS)就是它的“大脑”,负责实时监控、智能调度和优化配置整个系统的能源流动。

该系统通过传感器收集光伏出力、储能状态、充电桩使用情况及电网负荷等数据,再通过算法进行精准分析,制定最优的能源分配策略。

其调度逻辑充满层次感:早晨光伏出力初期,优先将光伏电力直接供给充电桩;

正午光伏出力高峰时,多余电力存入储能系统,同时减少电网购电;

傍晚充电高峰来临,光伏出力下降,储能系统与电网协同供电,避免电网负荷过载;

夜间光伏停发后,利用谷电为储能系统补能,同时满足夜间零星充电需求。

正是这种精细化的调度,使得光储充一体化系统的新能源消纳率可达80%以上,部分项目甚至能在电网故障时作为应急电源维持基本供电。

02

光储充一体化市场发展现状

在政策导向与市场需求的双重赋能下,光储充一体化技术近年来实现爆发式增长,已从概念探索阶段稳步迈入规模化应用新时期,成为当前能源领域最具增长活力的核心赛道之一。

据国家能源局数据显示,截至2025年6月底,我国新能源汽车保有量已达3689万辆,与之配套的充电服务需求呈几何级增长。

然而,传统充电站过度依赖公共电网、高峰时段易引发电网负荷冲击等弊端日益凸显,光储充一体化模式“自发自用、余电上网、峰谷调节”的优势愈发突出,成为破解充电服务痛点的关键方案。

基于此,行业专家普遍预测,光储充一体化市场规模未来将突破万亿大关,成长空间极为广阔。

当前,光储充一体化行业已形成多阵营协同发展的竞争格局,各类市场主体凭借自身优势加速布局:

第一阵营为整车制造企业,以特斯拉、比亚迪、广汽、蔚来、小鹏、吉利等为代表。

这类企业依托新能源汽车终端市场优势,将光储充设施作为产业链延伸的重要环节,实现“车-站-能”的生态闭环构建。

第二阵营是光储领域龙头企业,包括阳光电源、宁德时代、华为数字能源、天合光能、晶科能源、东方日升等。

它们凭借在光伏组件、储能电池、能源管理系统等核心技术领域的积累,为光储充项目提供全链条技术解决方案。

第三阵营则由专业充电运营商组成,特来电、星星充电等企业是其中的代表。

这类企业依托成熟的线下网点布局和运营经验,快速抢占市场份额,推动光储充技术与民生服务深度融合,聚焦提升能源利用效率与场景适配能力。

尽管发展势头迅猛,光储充一体化行业仍面临多重挑战亟待突破。

其一,初始投资成本偏高,由于需配套光伏发电系统与储能设备,光储充站的建设成本较传统充电站高出40%至60%,对企业资金实力提出较高要求;

其二,核心技术仍有提升空间,储能电池的循环寿命与安全性能有待进一步优化,光伏、储能、充电系统的协同管理技术难度较大;

其三,盈利模式尚需完善,部分区域因新能源汽车保有量不足导致充电需求偏低,使得项目投资回收周期相对较长。

然而,作为推动能源绿色转型与新能源汽车产业高质量发展的重要支撑,光储充一体化的发展前景仍值得期待。

03

光储充一体化支持政策

国家地方协同发力

光储充一体化的快速发展,离不开国家和地方层面的政策支持。

从顶层设计到具体落地,一套全方位、多层次的政策体系已逐步形成,为行业发展保驾护航。

在国家层面,政策导向明确且持续深化。

2025年11月,国家能源局发布关于促进新能源集成融合发展的指导意见,文件中明确提到,推进交通能源融合发展,鼓励在高速公路服务区、公路边坡及站场、铁路站场、机场、港口等交通场所建设新能源与周边用能一体化设施,积极应用柔性汇集接入、智能微电网、车网互动等技术,提升就地开发利用比例,推动新能源重卡规模化应用及配套补能基础设施建设,鼓励光储充换一体化开发。

在地方层面,各地结合自身资源禀赋和发展需求,出台了更具针对性的支持措施。

以广州为例,2025年陆续发布《广州市虚拟电厂高质量发展实施方案》《广州市推动智能网联新能源汽车产业发展三年行动计划的通知》等文件,文件中都明确提到鼓励开展新能源车辆智能有序充电、虚拟电厂、光储充一体化等多模式创新。

04

光储充一体化项目投资成本估算

光储充一体化项目的投资成本受多种因素影响,包括项目规模、技术选型、场地条件和区域差异等,变动范围较大。

但总体而言,成本主要由光伏发电系统、储能系统、充电设施、土建配电及设计软件五大部分构成。下面结合不同规模的项目,为大家进行详细估算。

总体来看,一个标准的光储充一体化充电站,初始投资通常在180万至1000万元人民币之间。

在投资决策前,需进行详细的可行性研究,重点关注当地电价政策、充电需求和电网条件,以确保项目的经济可行性。

05

光储充一体化解决方案及实践案例

1.华为光储充一体化解决方案

该方案涵盖“光储充数”——华为智能组件控制器、智能光伏控制器、风液冷工商业储能、全液冷超充、数字能源平台多个产品,主打安全、高收益、智能运维等优势。

整体方案,光储融合,提升绿电消纳比例以及光储全周期收益;“光储充+构网技术”,减小超充对电网冲击,提高整体收益;风液智冷储能系统,具备更高效率,生命周期收益增加10%+;系统级主动安全解决方案,确保场站用能长期可持续发展;同时,搭配智慧能源管理系统,利用云边端架构以及AI技术,帮助投资方和业主看见、管住、省下收益。 

成功案例:

广东深圳青创美居光储超充站

该充电站搭载华为全新一代的工商业光储充产品,光伏装机5MW,储能容量215kWh,液冷超充600/720kW。

项目采取自发自用,余电上网的模式,年发电量550万度,可满足园区与超充站100%消纳需求;储能峰谷套利每年节省电费约7万;搭载1套全液冷充电主机,配置2把液冷超充枪;10把快充枪,可同时为12辆车提供充电服务,最高充电功率600kW。

2.星星充电光储充一体化解决方案

该方案采用软硬件模块化组合,适配不同规模及场站需求,同时支持直流母线方案,高效低耗更加稳定。

此外,该方案支持车网互动电力交易,降低能耗,提升收益。 

成功案例:

北京丰台中企会大厦“光储充放检超充示范站”

该充电站集光伏、储能、充电、放电及电池检测多功能于一体,可以满足发电用电、峰谷响应、电力交易、车网互动、调峰调频、电池检测等需求。

站内配备了720kW整流柜、液冷单枪终端、双枪快充终端以及V2G设备等先进设施,短时电力输出达800A,满足“充电3分钟,续航400里”的体验需求。

此外,通过连接星星充电智慧能源管理系统,即可实现对站内光储充设备联网互动,实时调度能源,形成“光储充放、源荷互动”的场站级智能微电网。

3.科士达光储充一体化解决方案

科士达提供从光伏逆变器、储能PCS、直流变换器、充电桩、能量管理系统EMS等全系列光储充产品及一体化解决方案。

该方案深度融合工商业光储系统与高防护直流充电机,构建“发电-储能-充电-调峰”闭环生态,适用于充换电站、高速服务区、停车场、工/物流园区等典型场景。

成功案例:

山东济宁汶上县光储充项目

该项目包括200千瓦分布式工业屋顶光伏系统,30千瓦光伏车棚系统,162千瓦充电桩系统,2兆瓦时10kV高压级联储能系统,1.26兆瓦时梯次电池低压储能系统等功能模块。

4.特来电光储充一体化解决方案

该方案可根据具体场景进行个性化设计,如企业园区充电网典型配置方案:光储充放一体化微网箱变,12车位特惠充+20车位光伏车棚+6块梯次电池+8车位V2G充放电+风力发电(选配)

公共充电网典型配置方案:500kVA高低压一体式充电箱变+12个快充车位+12车位光伏雨棚+梯次储能系统(选配)。

成功案例:

德州交投综合能源港光储充电站

该项目聚焦清洁低碳化、智能化,建设屋顶光伏、光伏玻璃幕墙、光伏车棚、地源热泵、充电桩、储能、智能微网和大数据等8个应用场景。

在德州市创造四个第一:全市首个光伏玻璃幕墙建筑一体化项目,全市首个真正意义上的光、储、充一体化项目,全市首个大型光伏车棚项目,全市首个智能微网系统项目。

5.阳光电源光储充一体化解决方案

该方案包含全新一代CX系列逆变器、PowerStack液冷储能系统、120kW集成式直流充电桩和全新一代阳光云平台,实现“光储充全栈自研,发储用数据互通”,为工商业客户提供一站式解决方案。 

成功案例:

安徽交控高速服务区光储充项目

安徽交控肥东光储充一体化充电站集成了光伏、储能和充电一站式应用。

该项目光伏年平均发电量为13.01万kWh,每年可节约燃油约8550吨,节约标准煤4万吨,减少二氧化碳排放量约4430万吨,减少氮氧化物、颗粒物、碳氢化合物和一氧化碳等污染物387吨,节能减排效果显著。

6.特斯拉光储充一体化解决方案

该方案整合Solar Roof光伏、Megapack储能(单机3MWh)与V4超充桩(1.2MW),构建能源自循环体系。

成功案例:

上海宝山智慧湾科创园光储充电站

该充电站设有6个V3超级充电桩和1个目的地充电桩,并配备了太阳能屋顶系统和Powerwall储能电池。通过太阳能屋顶系统发电后,电能被储存在Powerwall电池中,最终可供部分纯电动车日常充电。太阳能充电板、Powerwall储能电池和充电设施形成一个微网,共同完成日光这一清洁能源的可持续利用。

06

光储充一体化:未来发展的必然趋势

总的来看,光储充一体化作为能源转型与交通电气化的关键纽带,正以“发电-储电-用电”闭环体系重塑新能源应用格局。

从四大核心系统的精密协同,到政策与市场的双重驱动;

从万亿级市场规模的潜力释放,到华为、特斯拉等头部企业的创新实践,

这一领域已形成技术突破、场景拓展与生态构建的良性循环。

尽管现在仍面临成本、技术与盈利模式等挑战,但随着政策持续加码、技术迭代升级及典型案例的示范效应,光储充一体化正加速从概念走向规模化商用,为能源绿色转型与新能源汽车产业高质量发展注入强劲动能。

来源:充换电头条

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