新能源光伏汽車充電站發展研究

盛文君　王弘毅　張克全

摘 要：在當今社會的發展進程中，伴隨經濟的迅速發展，環境與能源問題也逐步成為了社會發展的重要問題。結合能源的消耗與對環境友好型資源的需求，新能源的出現將是進一步推動經濟發展的有利助推，也將為我國新能源汽車的發展提供有效的發展支持。而且，結合現階段能源危機嚴重的情況，新能源光伏汽車充電站的發展也具有重要意義。基于此，本文主要分析新能源光伏汽車充電站的發展現狀以及技術難點。

關鍵詞：新能源;光伏汽車;充電站發展

現階段，我國以電動車為主的汽車新能源產業發展已經逐步走向產業化發展，因而面對新時期的市場挑戰，就需要在光伏汽車充電站的發展道路上進一步加以分析，并結合電網供電系統充分利用太陽能資源，為環境友好做出貢獻的同時推動光伏汽車充電站的發展。

1 新能源光伏汽車充電站發展的重要性

汽車需要動力的支持才能確保運行，因而在保障電動汽車可以正常運行的關鍵就是電力資源。所以說，在電動汽車的運行過程中，最具有能量價值的就是汽車充電站。有了發展良好的光伏汽車充電站就可以在電動車的運行中隨時為電動汽車補充電量，為電動汽車的公路運行提供所需的動力，因而說發展新能源光伏汽車充電站對電動汽車的未來發展具有重要的意義。同時伴隨現階段地球資源緊張的局勢，人們自然將更多的精力放在環保與綠色能源的開發上，因而也就加大了對電力資源開發和利用。基于這一點來說，新能源汽車在未來的發展中將會得到大力普及，并成為重要的交通工具，這一發展前景也進一步為新能源光伏汽車充電站的發展提供廣闊的市場前景。

2 新能源光伏汽車充電站的發展現狀

2.1 國外新能源光伏汽車充電站的發展現狀

結合新能源電動汽車所呈現出的良好發展前景，美國著名太陽能遮陰停車場設計兼制造者早在2013年11月13日，就已經宣布電動車充電站部署實驗獲得了成功，而這一部署實驗正是位于圣地亞哥國際機場的EV ARC充電站。EV ARC充電站主要是在美國進行發明、設計與制造的，在世界上來說也是首個可移動、全自動的獨立光伏發電充電站，在投入使用前期不需要地基挖坑，同時也免除了建設審批和電網并入。除此之外，EV ARC充電站還適合安裝在標準的停車位內，因為其約為16千瓦時的日光伏發電量，可高效存儲于車載電池儲能約為22千瓦時的裝置中;同時，此光伏系統配備著專有的跟蹤系統——EnvisionTrak。這一跟蹤系統既可以令太陽能列陣自動跟蹤太陽光線，也可以將傳統固定式列陣發電量有效提升18%至25%。

2.2 國內新能源光伏汽車充電站的發展現狀

相較于國外光伏汽車充電站的發展速度，國內的發展有一定的落后，但是就其技術上來說，國內的發展也獲得了很大的成就。我國最大的光伏超級充電站于2015年10月21日在北京市破土動工，此充電站建成后預計于當年年底投入使用，因其位于石景山區內，所以在建成后也成為了石景山區第一個光伏超級充電站。這也是在華貿中心充電站之后北京市內最大的光伏汽車充電站，它的出現提供了強大的電力支撐，進一步解決了北京西部新能源汽車的充電問題。結合整個光伏充電站的情況來看，充電站的能源提供全部由太陽能完成，其建成的50根充電樁，在投入使用后擁有每天為超過80輛電動車充電的能力。 據相關資料顯示，此光伏充電站具有較強的兼容性，可對國產、日系和歐美等車系電動車進行充電。此外，除了主要的充電功能外，還具備立體停車功能，可停放汽車數量預計在30輛上下。

2.3 現階段新能源光伏汽車充電站的發展趨勢

面對當下發展面對的能源和環保壓力，關于新能源電動汽車的發展必然將成為未來汽車發展的主要方向。在“十三五”規劃階段，即 2016-2020 年的發展方向上，我國也計劃進一步實現新能源汽車、多能源混合動力車、插電式電動轎車、氫燃料電池轎車的普及，并在未來的生活中進一步將其逐步帶入普通百姓家庭。因而結合現階段新能源的快速發展來說，與新能源汽車發展的相關配套設施即充電樁和充電站等配套設施的發展也會迎來新的高峰。

從歷史發展形勢來看，自2010至2013年，我國的充電站保有量年復合增長率達 89.6%，增長達528座，充電樁數量更是迅速增長到22628個，增長率高達181.8%。因而不難看出在新能源光伏汽車的發展過程中，對其充電設施的建設是進一步推廣光伏汽車的關鍵環節，也是進一步確保新能源汽車應用得以快速增長的重要手段。此前，我過于2014年新能源汽車的產銷量就已經達到了9.39萬輛，因而在與充電設施的供需之間出現的矛盾就顯得日益嚴重，而在2015年，全國建成的充電站數量高達2549個，同時建成的充電樁數量更是達到了34萬個，相比于14年，增長了近20倍，由此也可以看出，我國的新能源汽車充電設施行業仍具有極大的發展前景。

3 新能源光伏汽車充電站發展存在的技術問題分析

結合現階段的汽車行業發展，從環保與節能方面來看，電動車的確具有不可替代的優勢，因而光伏充電站的使用也的確是進一步解決人類能源短缺與環境壓力的有效途徑。但是在具體的技術上來看仍存在一定的技術問題需要重視。

3.1 光伏發電的不穩定性

聯系近年來我國光伏發電方面的研究成果來看，現階段的發展中還存在一定的不穩定性，主要來說我國在光伏發電在我國起步較晚，發展時間相較于國外也較短，因而就造成我國在光伏發電的技術上還存在許多不夠成熟的地方，進而影響和制約了光伏發電的發展和使用投入。所以結合我國的實際情況來說，目前的光伏發電中技術仍然處于不斷的探索與改進中又因為其可借鑒的成功經驗不多，就進一步導致光伏發電想要與火力發電比較還需要長期的探索和研究。

除了相關技術的不成熟之外，要想在實際的運行中保障電動汽車完成充電，就需要保證高電壓與大電流的重要前提，也就是說在實際的充電過程中，必須依靠大功率設備才可以保證對帶動汽車的有效充電，而在光伏發電站的投入使用中，要想滿足這一需求，就必須首先經過長時間的電量儲蓄，這一過程中即便是將各個環節的電力損耗忽略也難以保證對多輛但電動車的同時充電，從理論上來說，光伏發電站一天的蓄電量能夠滿足的電動車數量不會超過三輛[1]。此外，天氣變化也會對光伏充電站產生巨大影響，陰雨天、夜晚或是霧霾天氣都會進一步影響到太陽能光伏充電站的實際儲電量，因而從現階段的光伏充電站建設來看仍然存在一定的局限性。

3.2 制約了充電站發展的蓄電池成本

近年來，我國在光伏充電站的發展上的確獲得了跨越式的進程，這可以說是一件值得興奮的事情，但是由于在過去的幾年里電動汽車普及還沒有達到現階段的高度，所以面對現階段的發展，繼續建設充電站就需要投入更多成本，采取更完善的技術。在這樣的發展環境中，針對新能源光伏汽車充電站的發展完善就更加需要仔細分析其發展中存在的問題加以分析解決，進而將技術進一步提高，為進一步促進新能源汽車的推廣發展提供有效助力。結合現階段光伏發電的技術手段來看，光伏發電站在技術上還沒有有效實現直接儲存電量的需求，在實際的使用中仍需要借助到蓄電池，通過蓄電池的作用來保障發電站在滿足汽車隨時的充電需求[2]。結合對蓄電池的需求來看，當前過高的蓄電池成本已經是未來進一步困擾光伏發電站建設企業的主要矛盾，在充電站投入使用的過程中，蓄電池的成本本身就是一筆不小的投資，而且在其使用壽命也會受到環境和很多實際因素的影響，更是為后期的維護以及更換帶來了后續的影響，所以說在蓄電池儲電的使用在一定程度上提高了成本，制約了充電站的建設。

3.3 新能源電動充電樁標準脫軌

結合前文提到我國在新能源電動車方面的發展起步較晚的事實，也就進一步導致在充電裝置的使用標準上與其他國家存在很大的差異。從我國現階段投入使用的充電站來看，我國所特有的特斯拉太陽能超級充電站在投入使用后可以為特斯拉電動車進行智能充電，可是卻無法實現對國產電動車的有效充電[3]。此外，在我國不斷建設與推廣公共充電樁的過程中，也會出現由于與國外生產的電動車產品標準無法匹配，因而無法為其充電的現象，如此一來也就導致我國在充電站的實際建立中遇到了一定的矛盾，需要進一步采取措施逐步與國際相關的產品標準相統一，進而改善標準脫軌對充電樁帶來的不良影響。

4 總結

綜上所述，新能源汽車逐漸成為我國汽車未來主要發展方向的形式已經不可否認。從現階段我國的帶你懂汽車發展形勢來看，電動汽車的發展已經開始走向了成熟，而且隨著不斷的推廣普及，也將進一步成為解決能源稀缺和環境污染的重要途經。針對這一點來說，其充電站等相關配套設施的發展也必將得到廣闊的發展前景，只有這樣才能進一步滿足電動車的充電需求，確保電動汽車的有效運行，進而推動電動汽車的高速發展。

參考文獻：

[1]陳小長. 新能源光伏汽車充電站發展與相關技術研究[J]. 時代汽車，2017（4）：41-41.

[2]齊亮，賈莉潔，李宏偉. 中國新能源汽車商業化發展現狀及國際比較研究[J]. 汽車工業研究，2017（9）：42-48.

[3]馬亮，仲偉俊，梅姝娥. 基于續航能力需求的新能源汽車產業鏈補貼策略研究[J]. 系統工程理論與實踐，2018，38（7）：1759-1767.