电池储能系统 (BESS) 如何支持电动汽车快速充电

电动汽车 (EV) 已不再只是一种潮流，而是交通运输的未来。但随着越来越多的电动汽车上路，电网的压力也越来越大，尤其是在快速充电需求不断增长的情况下。在 30 分钟内以 150 千瓦或更高的功率为一辆汽车充电会消耗大量电力，而许多现有电网的设计并非能够承受如此大的电力需求。

这就是电池储能系统 (BESS) 的用武之地。这些系统在非高峰时段或可再生能源充足时储存电能，然后在高需求时段释放电能，从而使电动汽车充电更加稳定、高效和可持续。

在本文中，我们将探讨电动汽车充电的储能如何解决电网限制、降低运营成本并为下一代充电网络提供动力。

电动汽车快速充电的核心挑战

电动汽车快速充电器是强大的工具，但它们也面临着严峻的基础设施挑战：

• 高即时功率需求： 快速充电器（功率150千瓦至350千瓦）会在短时间内消耗大量电力。如果同时有多辆汽车充电，当地电网很快就会不堪重负。
• 电费高昂： 公用事业公司通常根据商业用户的峰值需求（即任何时段的最高用电量）向其收费。快速充电可能会导致用电量激增，从而导致高昂的电费。
• 电网容量有限： 许多地方，尤其是偏远地区或城市中心，如果不进行昂贵的升级，就没有足够的电网实力或基础设施来支持快速充电。
• 可再生能源整合差距： 太阳能和风能清洁且储量丰富，但并非总能在需要时获得。如果没有储存，这些能源中的大部分都会被浪费掉。

电池储能系统 (BESS) 如何支持电动汽车充电

BESS 弥补了电动汽车充电站需求与电网供电之间的差距。具体方法如下：

1. 管理高峰需求

电费通常在深夜较便宜，白天较贵。BESS 利用这一优势，在电价较低时（例如晚上 11 点到早上 7 点之间）储存电能，并在电价最高的高峰时段（例如下午 4 点到晚上 8 点）释放电能。

在一个实际案例中，Blink Charging 报告称，非高峰时段电价为 0.1749 美元/千瓦时，而热浪期间的高峰电价为 0.1927 美元/千瓦时。对于一个每月用电 6,000 千瓦时的充电站来说，BESS 每月可节省数百美元。

这被称为“削峰填谷”，它可以帮助充电站运营商避免昂贵的需求费用，同时保持运营平稳且可预测。

2. 快速充电器的电源缓冲

快速充电器可以为电动汽车提供大量电力，但当地电网通常无法满足这些需求。电池储能系统 (BESS) 充当电力缓冲器，在需要时立即提供高输出电力。

例如，Connected Energy 的 E-STOR 系统可支持 20 辆电动汽车以 7kW 的功率充电，充电时间最长可达 2.5 小时，无需升级电网即可利用存储的电能。这种系统在电网接入受限的地区（例如高速公路服务站或城市社区）尤其有用。

通过在需求激增时提供储存的电力，BESS 可以防止电网过载，并有助于确保稳定的充电性能。

3. 在受限区域支持电网

许多前景光明的电动汽车充电地点——乡村公路、车队停车场、繁忙的城区——都缺乏支持高速充电的电网容量。安装新的变电站或升级基础设施可能需要数年时间，并耗资数百万美元。

即使在电网受限的环境中，BESS 也能使这些充电站独立或半独立运行。在德国和比利时，Allego 使用 BESS 为高速公路沿线的快速充电站提供支持。这些储能系统使用开放充电协议实时响应，无需大规模基础设施投资即可实现智能能源利用。

4. 实现清洁、可再生的电动汽车充电

BESS 最令人兴奋的用途之一是它能够储存太阳能或风能，用于电动汽车充电。这使得运营商即使在没有阳光照射的情况下也能提供零排放能源。

例如，在苏格兰邓迪，当地政府使用太阳能电池板搭配电池储能系统 (BESS) 为其公共充电网络提供清洁能源。该系统监测能源使用情况和天气模式，确保即使在夜间，每一千瓦时的太阳能都得到有效利用。

可再生能源+储能+电动汽车充电的整合是实现净零碳目标的关键一步。

电动汽车充电的储能：现实世界的成功案例

BESS 对电动汽车充电的影响不仅仅是理论——现实世界的例子显示了其巨大的优势：

巴西的 E-Lounge 项目：在其 60kW 直流快速充电桩上添加 BESS 后，能源消耗量从每月 0.6 MWh 跃升至 10.36 MWh，增长了 21 倍。该系统提高了能源质量，并降低了峰值负荷压力。

诺丁汉市议会（英国）： 他们的充电站配备了两套 E-STOR 装置和太阳能电池板。BESS 电池储能系统 (BESS) 可平滑充电负载，支持双向充电，并最大限度地利用太阳能。

Blink Charging（费城）：他们在美国首个配备电池储能系统的站点为四个直流快速充电桩供电。即使在停电期间，它也能全面运行，有助于扩大充电覆盖范围，且不会造成电网过载。

这些项目凸显了电动汽车充电的储能不仅高效，而且必不可少。

结论：面向未来的电动汽车充电始于储能

随着电动汽车普及率的不断增长，快速、可靠且清洁的充电需求变得至关重要。电池储能系统为快速充电的关键挑战提供了灵活且经济高效的解决方案：

• 它们减少了峰值需求和电力成本
• 即使在电网较弱的地方也能实现快速充电
• 它们能够利用绿色能源并提高系统可靠性

信息很明确：如果您计划扩展电动汽车充电基础设施，那么储能应该成为基础的一部分。

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