王 霞
(山西省計量科學研究院,山西 太原 030001)
淺析電動汽車充換電站的規劃布局
王 霞
(山西省計量科學研究院,山西 太原 030001)
電動汽車充換電站作為推動電動汽車發展的保障設施,其發展速度遠遠滯后于電動汽車行業的發展。完善充換電站設施建設,做好充變電站的規劃布局工作是推動電動汽車行業進一步發展的關鍵。本文先介紹了充變電站存在的三種形式,并基于充變電站規劃布局的原則,提出了一些規劃布局策略和具體方案。
充換電站;電動汽車;規劃;布局
隨著全球自然環境的不斷惡化和自然資源(石油、天然氣)的短缺,電動汽車行業的出現,作為一種零排放、高節能的新型交通工具,開始受到人們的廣泛關注。在國家倡導低碳經濟的前提下,電動汽車行業的發展也受到政府的大力支持和引導,并成為國家的新型產業。
但是隨著電動汽車興起,作為配套產業的充換電站設施的建設工作相對滯后,從而在很大程度上限制了電動汽車行業的發展。
基于國家電網的發展現狀,我國充換電站的建設工作主要是按照“大型集中式充電站”—換電站—充電樁形式的三級結構,逐步實現由點到線、由線到面的整體布局。電動汽車充換電站整體規劃如圖1所示。

圖1 電動汽車充換電站整體規劃情境圖
在基于上述整體規劃的模式下,我國的充換電站主要分為三種基本類型,并且分別使用于不同的范圍。
1.1 充電樁
充電樁一般是設置在停車場以及住宅區等場所,適用于私家車輛、單位及集團車輛等,是一種小范圍分散式服務類型,一般充電時間比較長,約為6~8小時;建設投資成本相對比較低,單個充電樁投資約2萬元。
1.2 充電站
充電站一般設置在車輛流量比較大的地區,如高速公路兩側,主要適用于公交車、出租車以及私家車充電使用,具有充電速度快的特點,一般30分鐘以內即可完成充電過程,是一種大范圍的集中服務類型;相對來說建設投資成本和運行成本都比較高,一個充電站成本約為300萬元左右。
1.3 換電站
換電站與充電站不同,主要采用對電動汽車更換電池的方式完成充電過程,適用范圍比較廣,是一種大范圍集中服務類型,一般設置在城市中心區域以及高速公路沿線;換電站投資成本較高,單個換電站投資成本大概需要2000萬元。
2.1 合理使用土地資源
土地資源的合理使用是每一項工程建設必須綜合考慮的問題。在充變電站規劃過程中,要充分考慮充變電站適用范圍,如果在充變電站適用范圍設置多個站點,這不僅是一種設施投資建設上的浪費,更是土地資源的一種浪費。
所以,在充變電站基礎設施建設過程中,要充分考慮各種選址因素,嚴格遵循土地資源合理利用的原則。
2.2 與電網規劃相協調
國家電網會根據每年各個地區用電量的不同,對電網運行情況進行分析和總結,并根據一些工程需要及時調整國家用電規劃,確保電能的有效利用。充換變電站用電量較大,為確保設備高負荷運轉的可靠性與穩定性,該項目的建設必須納入到國家電網的規劃中,基于該地區電網的運行特點,建設適當規模的站點,或者將充變電站設置在具備相應配電容量的區域,確保充變電站運行時有足夠的電能作為保障,確保充變電站的正常穩定的運行。
因此,確保充變電站的建設與電網規劃相協調,是實現充變電站正常運轉的關鍵因素。
2.3 確保高質量供電服務
電動汽車在充換電過程中,會產生大量的干擾,影響電能正弦波形發生變化,導致電能的品質發生變化,如果電能品質下降較大,就會影響其它供電設備以及用電設備的正常運行。
尤其在使用大功率設備進行快速充電或大量電動汽車同時充電時,對附近電網的影響會更大,因此在充變電站的建設過程中,一定要避免對附近電網電能品質的影響。
2.4 其它原則
在充變電站的建設選址規劃過程中,除了遵循上述原則外,還應考慮建設成本、充電效率以及是否能夠滿足用戶需求等方面的,此外,還應考慮到社會因素、環境因素以及時間因素等多方面因素的影響,確保充換電站的建設的布局規劃更加合理。
充變電站的規劃布局主要從充電站的規劃布局、充換電站的布局規劃以及充電樁的布局規劃幾個方面進行分析和討論。
3.1 充電設施布局策略
根據電動車輛的種類和行駛距離不同,對充電設施的要求也不盡相同。充電站的規劃布局可以根據車輛的需求不同,制定不同的布局方案,以滿足不同車輛的充電需求。
對于公共用車,可根據車輛的行駛路線,和已有的停車場位置設置充電站或充電樁,采用充電樁慢充方式為主,充電站快充的方式為輔。對于夜間停運的車輛以及在公共場所停車時間較長的車輛,可以在住宅區或停車場建設充電樁,主要采用慢充的方式。
3.2 充換電站的布局規劃策略
充變電站的選址布局工作應與城市整體規劃工作相協調,在確保充變電站能夠滿足需求的前提下,充分考慮該地區的交通規劃情況、公共交通設施發展情況、綠地規劃情況以及電力設施規劃情況,充分考慮充變電站布局的兼容性與合理性。
3.3 充電樁的布局規劃策略
充電樁的布局相對比較簡單,對于新建地段,在建設過程中應預留充電樁安裝用地;對于已經建設完好的地段,鼓勵、引導物業部門聯合充電設施生產商依據實際需要安裝充電樁,以滿足用戶需求。充電樁的布局規劃可以從以下幾個方面考慮。
(1)充分利用集中辦公場所和企業聚集場所等公共區域場所建設充電樁,方便政府、企業用車的充電。
(2)與居民小區相結合,在小區內的停車位及車庫位置設置充電樁,方便小區居民私家車的充電。
(3)與公共設施結合,在商場、學校、景點以及公共停車場設置充電樁,方便電動車充電。
(4)在條件允許的情況下,可以在城市道路兩側以及橋孔下設置充電樁,確保隨時可以進行電動車充電。
電動車充電設施的建設工作對電動汽車的推廣有著重要的影響,而充換電站的規劃布局工作關系到未來電動汽車行業發展以及城市建設等多方面的問題。因此,加強充換電站的規劃布局工作,完善充換電站設施建設是推動電動汽車行業發展的關鍵。
[1]肖湘寧等. 電動汽車充電基礎設施規劃中若干關鍵問題的研究與建議[J]. 電工技術學報,2014,08:1~10.
[2]張立永.城市電動汽車充電設施布局規劃探析[J]. 科技與創新,2014,15:77+79.
[3]紀斌義,周江濤,黃海波. 基于電動汽車充電機的仿真研究[J]. 自動化與儀器儀表,2011(4).
[4]任玉瓏,史樂峰,張謙,韓維建,黃守軍. 電動汽車充電站最優分布和規模研究[J]. 電力系統自動化,2011(14).
[5]陳良亮,張浩,倪峰,朱金大. 電動汽車能源供給設施建設現狀與發展探討[J]. 電力系統自動化,2011(14).
[6]許文超,牛濤,顏淋麗,韓鑫. 電動汽車充電站需求影響因素及預測方法[J]. 江蘇電機工程,2011(3) .
[7]羅卓偉,胡澤春,宋永華,楊霞,占愷嶠,吳俊陽. 電動汽車充電負荷計算方法[J]. 電力系統自動化,2011(14).
[8]王帆,包海龍,徐凡,顧潔. 電動汽車接入對配電網運行影響的研究與分析[J]. 華東電力,2011(7) .
TM910.6;U469.72
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1671-0711(2017)04(下)-0127-02