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山东高速集团青银高速济南东零碳服务区3.2MW光储充一体化项目

项目建设2台120千瓦大功率直流充电桩，月均充电约1万度，日均充电小时数约5.5小时，大大缓解新能源汽车充电等待较长问题，提升了绿色电力消纳和光伏项目盈利能力。项目通过加大智慧化运维设备的推广应用，在高速服务区车棚采用智能清扫机器人开展智能化运维，依托工业自动化、物联网等技术，实现远程操控、自主运行，大大增加了光伏组件清洗频次，提升光伏组件性能与寿命，提高电站发电效率7%左右。

项目采用交直流微网系统，应用能源路由器-服务区微网控制预制舱，新增或改建部分直流充电桩、直流照明等直流负荷，研发低碳目标下能量调度优化算法，形成满足碳中和需求、适应高速服务区场景的新型能源管理体系。

项目采用全国首个具有自主知识产权的服务区能源智慧管控系统，涵盖光伏、储能、微网、照明、暖通空调和污水处理等所有间接碳排放源数据互通和集中管理；创新了能源的可视化监管和智慧化管控方法，对整体能源流动进行实时监测、分析和智慧管控，确保服务区内用户的舒适感及服务区可持续碳中和目标的稳定实现。

3、项目亮点

山东高速集团青银高速济南东零碳服务区3.2MW光储充一体化项目充分利用高速公路边坡、停车场和综合楼屋顶等区域进行分布式光伏建设，积极应用新型智能光伏产品，提高发电效率和示范价值。

（1）项目在济南东高速服务区车棚、综合楼屋顶建设分布式光伏发电系统，装机容量为2.95MW，采用N型单晶双面双玻550W光伏组件，大幅提升了电池光电转换效率，理论效率可以到28.7%，远高于目前主流的P型组件，首年衰减低至1%，可以进一步提高光伏电站系统收益。

（2）项目在济南东服务区临近高速公路边坡建设分布式光伏发电系统，装机容量为0.25MW，采用重量低，可弯折柔性光伏组件，使用柔性支架安装。该轻质组件采用新型封装结构，含氟复合材料取代玻璃，无金属边框设计，安全性能更高，且具有自清洁功能，有效降低运维成本。

（3）项目配置储能系统，容量为1MW/3.2MWh,南北区各采用两套0.25MW/0.8MWh储能设备，分别接入800kVA变压器。该系统运营模式为白天将多余电量进行存储，夜间在用电高峰期进行放电。使用雨雪天光伏发电功率不足时，夜间低谷期进行充电，白天用电高峰期放电。可将光伏电站富余电量进行存储，保障服务区用电最大限度的使用光伏所发电量，有效提升发电收益。

2.大数据、互联网和人工智能应用情况

（1）智能化运维应用

山东高速集团青银高速济南东零碳服务区3.2MW光储充一体化项目采用了无人机器人智能化运维，打造了光伏电站智能运维系统。该设备依靠工业自动化、人工智能大数据分析、5G物联网等技术，可实现远程操控、自主运行，能够有力解决光伏电站太阳能组件上沉积的灰尘、积雪和其他污染物对组件的影响，提升组件的性能与寿命。清扫后的光伏电站可增加发电量7%左右，提高光伏电站经济收益。

（2）交直流微网系统

随着电动汽车、光伏发电设施的进一步普及，以电动汽车充电等为代表的直流电应用场景逐步扩大，传统的交流配电网络带来的变流损失愈发庞大，对服务区整体能量集中调度和智慧管理的需求越来越高，因此，山东高速集团青银高速济南东零碳服务区3.2MW光储充一体化项目设计建设了服务区交直流微网设施。

交直流微网设施涵盖了光伏接入柜、低压进线+储能接入柜、能量路由器柜、直流负荷柜、人机交互平台等设备，配合光伏电站环境监测仪器，实现对济南东服务区光伏、储能、用能等设备的控制，实现了实时数据采集、发电预测、运行监控、远程控制、统计分析、故障告警、数据加密、操作日志记录、链路追踪审计等运营管理功能，各设备以模块化的方式集中于预制舱内，通过微网本地控制系统管理运行，并与零碳管控平台远程实时通讯。

作为交直流微网设施核心模块，能量路由器用于控制电网、可再生能源发电以及用电负载之间的能量流动。在发电侧可以有效地将光伏发电剩余能量送入电网，在用电侧为直流充电桩等直流负荷提供能量补充，实现交流电和直流电协调优化运行。

交直流微网中，交流微网、直流微网相对独立，各自微网内能量自愈、动态平衡，交直流微网间功率动态感知、能量灵活调配，有效提升绿电直接利用率，可实现车、桩、网友好互动和服务区内的源-网-荷-储综合协调运行，使服务区配电系统更好的适应直流电发展的趋势，保证服务区可持续碳中和的稳定实现。

3.智能光伏服务提供情况

（1）充电系统

山东高速集团青银高速济南东零碳服务区3.2MW光储充一体化项目充电系统配置2台120千瓦大功率直流充电桩，月均充电约1万度，日均充电小时数约5.5小时。采用直流输入，无整流环节，效率高，大大缓解新能源汽车充电等待较长问题，提升了绿色电力消纳和光伏项目盈利能力。充电桩安全等级高，电磁兼容标准、稳压稳流电器标准均高于国家标准。充电系统信息安全防护能力强，具有主动防护功能，保障充电安全。

（2）零碳智慧管控系统

面向当前能源数字化浪潮，山东高速集团青银高速济南东零碳服务区3.2MW光储充一体化项目研发应用了全国首个具有自主知识产权的服务区能源智慧管控系统，搭建了服务区交直流微网设施，对服务区整体能源流动进行统一的监测和管理，构建了涵盖数据监测、设备管控、能量调度等功能模块的数字化平台，设计基于深度神经网络的能源管理大脑，创新了服务区零碳能量调度算法，形成了数字化零碳能源解决方案。经过实践验证，零碳管控系统不仅能有效降低空调系统等设备能耗，提升用能舒适性和设备智慧管理水平，而且依托启负荷限制等手段，确保服务区碳中和状态的可持续达成。

零碳管控系统由数字孪生可视化系统、后台管控系统和物联网系统组成。数字孪生系统从宏观和微观两个层面建模展示服务区内部和外部构造，场景包括建筑外轮廓、天空大气、大地植被、道路、光伏设施、储能设施、车辆等环境要素，能体现光影效果并模拟天气变化，并在场景中嵌入主要功能模块；后台系统数据接入通过联通服务区的各类设备，以图表的形式统计服务区的各类数据，支持在三维数字孪生场景中实时动态表达服务区的运行状态；物联网系统通过物联网网关模块，连接服务区中央空调、光伏逆变器、智能水电表、照明模块、储能设备、污水处理设备等，实现底层数据采集传输及控制指令下达。

4.项目效益情况

2022年6月至12月底，山东高速集团青银高速济南东零碳服务区3.2MW光储充一体化项目累计实现销售收入86.26万元，合计发电 190.3万KWh，日均发电量10000KWh以上，已经远超所在高速服务区日均用电量6000KWh，为建设具有可持续碳中和能力的“零碳服务区”提供了强有力的绿电供应。