光储充一体化 · 测算方法 02

光伏什么时候发,桩什么时候忙,
这两条曲线对得上吗

很多人以为光储充的关键是“装多少”。装多少之前还有一个问题:光伏中午发电,充电负荷晚间才起来,中间差六到八个小时。这个时间差决定了光伏有多少电真正卖得上价,也决定了储能到底是在挣钱还是在白搬。

读这篇的人 投资方 / 设计院 / 充电运营商 最低数据 光伏规模 + 客户结构 核心变量 时序重合度 更新 2026-10-22

01先说结论

光伏和充电负荷的匹配,三句话:

第一句

对不上是常态

光伏出力的峰值在中午十一到十四点;以私家车、园区通勤为主的站,负荷峰值在晚间。天然错开六到八小时。

第二句

错配程度由客户结构决定

同样一套设备,网约车双班站的自发自用率可以到八成,夜间谷充的物流站可能只有五成。差别不在设备,在谁来充电、什么时候来。

第三句

储能搬得有上限

受“接收端有没有负荷”限制,不受电池容量限制。晚间没车,电池再大也搬不出去。

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为什么这件事值得单独算

光伏的电有两种卖法:自用,替代的是到户电价(含输配、基金附加,通常 0.6—0.9 元/kWh);余电上网,卖的是上网电价(通常远低于到户价)。这两者之间的差额,就是“时序匹配”这四个字值多少钱。自发自用率从 50% 提到 80%,同样的光伏板,收益可能差一半。

02两条曲线的形状

光伏的曲线是全国统一的,充电负荷的曲线是一站一样的。先把光伏这一侧说清:

时段占日发电量说明
06:00—09:00约 10%—15%爬坡段,辐照低
09:00—15:00约 60%—70%主力时段,其中 11—14 点最集中
15:00—18:00约 15%—20%衰减段,受朝向与遮挡影响大
18:00 之后接近 0冬季更早结束

充电负荷这一侧,取决于客户结构。四类典型:

客户结构负荷高峰与光伏的重合
网约车 / 出租车双班中午 11—14 点换班充、晚 18—22 点第二峰高,中午那一峰几乎正对光伏
混行站(多类客户)曲线最平,全天无明显深谷中高
园区通勤 / 私家车早到即插,晚 18—22 点取车前一峰低
物流车 / 轻卡夜间 22—06 点谷充为主很低,白天只补电

这四类不是并列选项,同一个站往往是混合的。判断方法很朴素:调出过去一个月的 15 分钟充电功率曲线,看中午那一峰有没有起来。起来了就说明有网约车或过路车,光伏消纳有底;没起来,就是通勤或夜间结构,要靠别的办法。

03错配率怎么算

定义要说清,否则数字没意义。本文用“电量口径”的余电率,等价于 1 减去自发自用率:

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三步算法

① 按 8 760 小时逐时算光伏出力 P(t),得到年发电量 Epv;
② 同一条时间轴上取充电负荷 L(t),扣除储能充放后的净负荷;
③ 逐时取 min(P(t), L(t)) 求和,得自用电量 Eself;自发自用率 = Eself ÷ Epv。

为什么必须逐时、不能用月度或日均:光伏是“晴天中午一大坨、阴天几乎没有”的形态,充电也是“中午一峰、其余平”的形态。用月电量除以天数,会把两个尖峰抹平成两条直线,算出来的自用率偏高十几到二十个百分点——这是这类测算最常见的失真来源。

还有一个容易混淆的概念:“光伏装机相对充电量的比例”和“自发自用率”是两件事。前者是规模问题,后者是时序问题。装机再大,如果时序对不上,多出来的电只能低价上网;反过来,装机不大但时序对得准,自用率可以很高。

04同一套设备,四种客户结构

固定条件:1 MWp 光伏(年等效利用 1 200 小时,年发电 120 万 kWh)、30 桩 × 120 kW 直流快充(利用率 8%,年充电量约 228 万 kWh)、配 1 MW / 2 MWh 储能。以下均为示例取值:

客户结构直接消纳配储后自用率余电上网说明
网约车双班约 65%约 80%约 20%中午一峰正对光伏,储能只补晚间第二峰
混行站约 45%约 70%约 30%曲线平,储能搬移空间大
园区通勤约 30%约 60%约 40%晚间负荷能接收,但白天几乎空转
物流夜间谷充约 20%约 50%约 50%夜间谷电已足够便宜,搬过去不产生额外价值

最后一行最值得注意:物流夜间谷充站配储,几乎搬不动收益。因为它本来就在最便宜的时段充电,光伏搬到夜间替代的是谷电,替代价值最低。这类站配储的理由只剩削需量,不是消纳光伏。混淆这两件事,会做出“配了储能反而不挣钱”的方案。

05储能能搬多远

储能的搬移能力,受三个约束层层收窄,最后剩下的那个数才是真实搬移量:

约束本例取值含义
① 电量上限2 MWh × 1 次 × 330 天 ≈ 66 万 kWh/年电池容量 × 日循环次数 × 有效天数
② 功率上限1 MW,中午 3 小时可充满 2 MWh光伏余电功率要够,否则充不满
③ 接收端负荷晚间 18—22 点可吸收约 45 万 kWh这个才是真正的天花板

第三项是多数方案漏掉的。电池能存 66 万度,但晚上的车只能吃掉 45 万度,剩下的不在电池里,只能低价上网。所以储能的真实搬移量 = min(电量上限, 接收端可吸收量),接收端才是短板。

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搬移的价值还取决于“搬到哪里”

同样是搬 45 万度电,搬到晚间峰段,替代的是峰电价;搬到夜间谷段,替代的是谷电价,两者可能差两倍以上。判断顺序应该是:先看搬到哪个时段,再看能搬多少。先定容量、再想策略,往往把电池配在了没有价差的位置上。

06三个最容易错的地方

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错误一:用月发电量除天数当典型日

月的平均日发电量里,混了晴天、阴天和小雨。把它当成每一天的曲线,再和充电负荷逐时比对,会得出“中午光伏全部自用”的假象——因为平均曲线太平缓,正好落在负荷之上。实际晴天中午会大量余电,阴天则全天不足。两相抵消后,自用率被系统性高估。

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错误二:余电按到户电价算收入

余电上网的价格与自用替代的价格是两个数,前者通常明显更低。把余电也按到户电价算,等于假设“所有光伏电都能自用”。自用率 60% 的项目按 100% 算,光伏部分收益会高估四成以上。

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错误三:忽略光伏与充电同时率的耦合

光伏出力高的时候,站内温度也高,桩会因散热限制降额;同时中午若车少,光伏电无处可去。这两个效应都让“理论可消纳量”打折。逐时仿真能捕捉,日平均算法捕捉不到。

07接入方式三选一

时序算完之后,落地要选接入方案。三种方式对容量、投资、收益结构的影响完全不同:

方式适用代价
专变自建桩多、容量大(数百 kW 以上)变压器与配电自投,基本电费自担;容量自主,可配储削需量
公变低压接入慢充为主、单站容量小免报装、投资低;容量受配电变压器余量限制,难扩
光储充一体(直流母线)新建站、光伏与桩同期建设光伏、储能、桩共用变换环节,减少两级变换损耗;初始投资高、拓扑复杂、运维要求高

选择的关键不是“哪个先进”,而是这台变压器是谁的、容量费谁来付。基本电费付在谁头上,谁的方案就不同:自建专变时,配储削需量的收益归自己,值得配;公变接入时,容量费已摊在电度电价里,削需量拿不到直接收益,配储的理由就只剩峰谷套利。

08下一步

时序算清、接入定了,最后一关是财务:这个站在没有补贴的情况下,能不能过 8%。这是同系列第三篇的内容。

09口径与引用说明

本文讲方法,不给标准答案。具体项目请以下列材料为准:

  • 光伏出力:以项目所在地的典型气象年数据与组件布置方案为准,本文 1 200 小时为示例;
  • 充电负荷曲线:以站内充电管理平台的历史 15 分钟数据为准;新站可用同区域同类站的实测曲线,但须注明替代依据;
  • 到户电价与上网电价:以供电公司结算单与当期上网电价政策为准,本文不引具体文号;
  • 储能效率与循环寿命:以厂商技术协议与质保条款为准,按交流侧效率并计衰减;
  • 接入方案与容量:以供电部门的接入系统批复为准,本文的容量与投资均为示例。

本文的逐时匹配在能耀的 XDesigner 中完成,光伏出力、充电负荷、储能策略在同一条 8 760 小时时间轴上联合仿真,输出 15 张财务报表;自发自用率与余电率由模型直接给出,不靠人工估算。

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