在“雙碳”目標驅動下，光儲充一體化充電站正成為新型電力系統(tǒng)的重要節(jié)點。這類站點集光伏發(fā)電、儲能電池與電動汽車充電設施于一體，通過能量管理系統(tǒng)(EMS)實現(xiàn)內部能量的優(yōu)化調度。然而，在實際運行中，能量管理系統(tǒng)往往面臨多重目標的博弈：既要利用儲能實現(xiàn)削峰填谷以降低用電成本，又要較大化本地光伏消納以減少棄光。如何在這兩個甚至多個目標之間找到最佳平衡點，是提升場站經(jīng)濟性與環(huán)保性的核心課題。
削峰填谷是光儲充能量管理系統(tǒng)基礎的經(jīng)濟性目標。在工商業(yè)電價體系下，高峰與低谷時段的電價差異顯著。能量管理系統(tǒng)的策略通常是在夜間低谷時段利用電網(wǎng)低價電或過剩光伏電給儲能系統(tǒng)充電，在白天用電高峰時段釋放儲存的電能供給充電樁使用。這種“低充高放”的模式能夠有效降低場站的購電成本，同時減輕高峰時段電網(wǎng)的供電壓力。然而，過度追求削峰填谷可能導致儲能系統(tǒng)頻繁大倍率充放電，加速電池老化，增加運維成本。因此，優(yōu)化策略需要在電價套利與電池壽命之間尋找折中點。
新能源消納則是光儲充系統(tǒng)的環(huán)保性目標。光伏發(fā)電具有間歇性和波動性，若缺乏有效調度，極易出現(xiàn)“棄光”現(xiàn)象。能量管理系統(tǒng)需優(yōu)先將光伏發(fā)出的電能供給充電樁使用，多余的電能存入儲能系統(tǒng)，僅在光伏和儲能均無法滿足需求時才從電網(wǎng)取電。這種策略較大化了綠電使用比例，降低了場站的碳排放。但光伏出力受天氣影響大，若過度強調消納，在光照不足時可能導致儲能過早放電至保護閾值，喪失應對晚高峰的調峰能力；反之，若消納不足，則會造成清潔能源浪費。
實現(xiàn)兩者平衡的關鍵在于多目標優(yōu)化算法的應用。傳統(tǒng)的單一目標控制邏輯難以應對復雜的運行工況?，F(xiàn)代能量管理系統(tǒng)通常采用模型預測控制(MPC)或滾動優(yōu)化算法，以15分鐘或1小時為周期，基于超短期光伏功率預測和充電負荷預測，動態(tài)調整儲能的充放電功率。例如，在預測到次日為晴天且充電負荷較高時，系統(tǒng)會適當降低夜間谷電充電量，為白天光伏預留更多消納空間；而在預測到陰雨天時，則會增加谷電儲備，確保高峰時段的供電可靠性。
此外，引入需求側響應(DR)信號可以進一步優(yōu)化平衡策略。當電網(wǎng)發(fā)布削峰需求信號時，能量管理系統(tǒng)可適度提高放電功率，協(xié)助電網(wǎng)穩(wěn)定；當發(fā)布填谷信號時，則可增加充電功率。這種互動機制不僅為場站帶來額外的輔助服務收益，也增強了系統(tǒng)的社會價值。同時，系統(tǒng)還需考慮變壓器容量約束，確?？偣β什怀^安全限值，避免引發(fā)跳閘事故。
在實際應用中，不同場站的優(yōu)化權重應有所區(qū)別。對于電價差大、光伏裝機占比高的場站，可適度提高削峰填谷的權重；對于碳排放考核嚴格或享受綠電補貼的場站，則應優(yōu)先保障新能源消納。通過設定合理的權重系數(shù)，能量管理系統(tǒng)能夠在經(jīng)濟性與環(huán)保性之間實現(xiàn)動態(tài)平衡。
綜上所述，光儲充能量管理系統(tǒng)的多目標優(yōu)化并非簡單的非此即彼，而是基于預測數(shù)據(jù)與實時工況的動態(tài)決策過程。通過融合電價信號、氣象數(shù)據(jù)、負荷特性及設備狀態(tài)，采用先進的優(yōu)化算法，系統(tǒng)能夠在削峰填谷與新能源消納之間找到最佳平衡點，既降低了運營成本，又提升了清潔能源利用效率，為構建綠色、高效、智能的新型能源基礎設施提供了堅實的技術支撐。
地址：上海市嘉定區(qū)馬陸鎮(zhèn)育綠路253號
郵箱：baiweiwei@email.acrel.cn