大型機場航空地面設備“油改電”研究

王勁松 趙丹

北京首都機場動力能源有限公司

引言：對于“油改電”技術來說，其主要通過多臺高壓電機和無級調速液力耦合減速器改變鉆機傳統的柴油機驅動方式，將柴油機并車驅動改為交流電動機并車驅動。依托該技術，能夠在保證設備平穩運行的同時降低廢氣污染，將其應用于大型機場航空地面設備優化中極為必要。

一、大型機場中航空地面設備“油改電”的必要性分析

第一，是國家能源轉型的現實要求。國家信息中心提供的數據顯示，到2020年，我國的石油消耗總量將達到6.3萬億噸；到2030年，我國石油消耗量的80%需要進口支持。可以看出，現階段，我國的石油消耗量較大，且能源安全問題的解決迫在眉睫，已然成為制約我國經濟社會更好發展的因素。基于這樣的情況，我國積極展開了能源轉型，而大型機場作為民航運輸的重要節點，需要主動響應相關政策與工作內容。為此，在大型機場航空地面設備的更新中引入“油改電”技術是必然選擇，能夠更好的發揮出大型機場對民航或是其他行業的示范性作用。

第二，是應對氣候變化的必然選擇。近幾年來，我國的二氧化碳排放量逐年增加，其中，由能源消費引起的碳排放已經由2005年的4.1億噸增長至2010年的7.7億噸[1]。為此，我國積極推行節能減排工作，降低區域內的碳排放量，為緩解溫室效應提供支持。而落實航空地面設備的“油改電”實踐就能夠實現這一目標，是當前的必然選擇。

二、大型機場中航空地面設備“油改電”的實踐

（一）合理規劃充電樁

為了保證“油改電”的實施效果，需要在機場中合理規劃充電樁，滿足多種航空地面設備的充電需求。在此過程中，應當重點完成以下幾項工作：

第一，堅持“就近充電”的原則。通過在所有停機位附近設置充電樁，能夠降低航空地面設備的無效行駛路程。在該環節中，要結合航空地面設備的運行規律、停放規律等完成充電樁的規劃，確保充電樁在大型機場公共運行區域的全面覆蓋。第二，保證配電容量與充電樁相匹配，同時考量未來發展規劃，預留出相應的擴容空間。具體來說，就是要結合當前的充電需求、航空地面設備類型與能耗、未來發展需求等因素，完成所有充電樁配電負荷的計算。第三，結合電動車的實際投產進度提前落實供電與布樁工作，確保兩者同步展開。

（二）對充電標準進行統一

為了避免由于充電方式不統一而導致的充電效果下降、以及日常管理難度增加，需要設定并落實統一的充電標準。在此過程中，要重點關注以下幾項內容：

第一，充電接口標準的統一。確保所有的充電接口（充電樁及航空地面設備）符合我國《電動汽車傳導充電用連接裝置》（GB/T 20234）中的相關規定，使用國標交流9芯充電接口以及國標直流7芯充電接口。第二，通信協議標準的統一。保證使用的通信協議符合我國《電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議》（GB/T 27930）中的相關規定，及應用BMS系統以及實際參數完成指令發出，規范航空地面設備的充電行為。第三，交互過程標準的統一。促使交互過程符合我國《電動汽車傳導充電系統》（GB/T 18487）中的相關規定，實現充電過程控制、安全防護、連接控制等操作的規范。

（三）建設智能化管理系統

為了保證“油改電”的先進性，需要構建起智能化、信息化以及平臺化的運行管理系統。其中，應當重點完成的任務如下：第一，引入遠程智能監管，并實現刷卡認證、落實充電的兼容。此時，要在《電動汽車遠程服務與管理系統技術規范》（GB/T 32960）的指導下，在航空地面設備（特種車輛）中加設車載終端[2]。第二，依托無線傳輸以及基于充電樁的管理網絡，在同一的管理平臺中完成航空地面設備以及各個充電樁的遠程監控。通過這樣的方式，能夠將設備狀態、故障信息、充電時的電池參數等內容實時傳輸至平臺中，為所有車輛以及充電樁的動態監控提供支持。第三，保證充電樁、車輛與監控平臺的實時互聯。基于此，可以實現設備與平臺之間的實時數據傳輸。在后續建設中，只需要結合需求完成電動車輛的購買即可。

（四）實施共享供電

依托共享供電的落實，能夠降低配電改造的成本，也進一步減小了機坪施工的難度以及相關改造工作對大型機場運行的影響。在這一過程中，可以使用配電電容共享、設置電纜管溝的方式實現登機橋的橋載設備、充電樁的共享供電。在此基礎上，筆者認為，需要積極開發、應用電源智能配電器，在保證設備實際電需的情況下，將多余的電量實時、動態分配給其他充電樁使用，實現供電改造成本、運行成本的最大程度降低。

（五）搭建集中充電維護保養站

在實踐中，應當構建起集中充電維護保養站，實現航空地面設備的檢修維護智能監管以及遠程控制，確保航空地面設備得到專業化的維護保養，延長其使用年限的同時保護其運行安全。同時，結合設備狀態監測、數據統計分析，完成問題的動態挖掘與處理，為航空地面設備、充電樁的性能提升提供支持。另外，集中充電維護保養還可以為駐場單位的電動車提供保養服務，特別是動力電池的維護，以此達到保證持續安全運行、降低運行成本的效果。

總結：綜上所述，在大型機場中落實航空地面設備“油改電”工作具有極高的必要性。通過合理規劃充電樁、對充電標準進行統一、建設智能化管理系統、實施共享供電、搭建集中充電維護保養站，實現了“油改電”工作，并在保證充電安全性、設備運行穩定性的同時，降低了改造與運營成本。