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加油站“變身”快充站,,探討充電新模式
摘要:新能源汽車規(guī)?;l(fā)展的同時(shí),充電不便利的痛點(diǎn)愈發(fā)明顯,。在未來的新能源汽車行業(yè)發(fā)展當(dāng)中,,充電的矛盾要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于造車的矛盾,解決好充電的問題成為電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展的一個(gè)突出問題,。解決充電補(bǔ)能問題,,重要的方式之一是大功率充電(快充),但是快充站建設(shè),,存在著土地資源緊張以及充電站負(fù)荷容量的問題,。相較于造車第三方充電服務(wù)企業(yè)建設(shè)與運(yùn)營充電站,加油站改建充電站便利,,本文主要探討加油站改建充電站的意義及方法,。
1 加油站轉(zhuǎn)型為快充站
縱觀我國市場(chǎng)上已投放的充電樁,大致分四類:一類是由電網(wǎng)建設(shè),,主要在高速公路服務(wù)區(qū)或固定的充電站,城市網(wǎng)點(diǎn)較少,,且服務(wù)對(duì)象大多為公交車,;二類為車企自建,第三類則是由第三方新能源汽車充電服務(wù)公司建立,,第四類是各種加油站的改建,。相比較而言,加油站轉(zhuǎn)型快充站便利且空間巨大,。
,,城市土地比較少,特別是一線城市,,但往往這些地區(qū)的充電需求旺盛,。而廣為布局的加油站,已在交通要道提前擁有土地資源,。隨著快充技術(shù)發(fā)展,,快充補(bǔ)電速度也越來越快,對(duì)于電動(dòng)汽車車主來說,,過去養(yǎng)成的去加油站加油的習(xí)慣,,在電動(dòng)化時(shí)代,將通過加油站得以延續(xù),。據(jù)中信證券測(cè)算充電行業(yè)遠(yuǎn)期市場(chǎng)空間達(dá)到千億元,,一旦國內(nèi)多數(shù)加油站成功轉(zhuǎn)型為快充站,影響巨大。
2022年加油站總數(shù)量達(dá)11.50萬座,,這些加油站大部分可以轉(zhuǎn)化為充電站,。實(shí)際上,中石油,、中石化對(duì)于轉(zhuǎn)型充電站十分積極,。譬如中石化、中石油在財(cái)務(wù)報(bào)告中均表示,,隨著新能源行業(yè)的發(fā)展,,兩者都決定迎合新的發(fā)展趨勢(shì),使它們旗下的加油站不僅僅局限于加油的零售業(yè)務(wù),,而且向綜合能源服務(wù)商發(fā)展,。中石化方面表示,到2025年要在5000座以上加油站里建快充站,,現(xiàn)在已經(jīng)建了2000多個(gè)站,。而中石油已于2022年下半年,成立了瞄準(zhǔn)充換電市場(chǎng)的中油綠電新能源有限公司,。
因?yàn)槌潆娝俣鹊募涌欤?/span>快充站和加油站很多方面相似,,加油站是很容易過渡到快充站的。而且上海,、北京這樣的大型城市中,,加油站銷量越來越小,急需轉(zhuǎn)型,,快充站是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)型方向,。
2 加油站轉(zhuǎn)型快充站存在的問題
快充站建設(shè)問題之一就是土地資源緊張,但是如果由加油站轉(zhuǎn)型快充站,,這個(gè)問題便可迎刃而解,。那么還有哪些障礙呢?
目前,,我國的加油站轉(zhuǎn)型快充站,,之所以還僅僅是一個(gè)趨勢(shì),并沒有大規(guī)模發(fā)展,,關(guān)鍵的制約因素是經(jīng)濟(jì)利益,。快充充電成本、效率方面,,目前來看還不足以支撐加油站的發(fā)展,,不過隨著快充車輛的增多,再有三四年的時(shí)間,,就可以支持企業(yè)效益提升,。由此可以預(yù)測(cè),,未來在新能源汽車逐漸取代燃油車的過程,大多數(shù)加油站可快速地轉(zhuǎn)型到快充站的,。
加油站轉(zhuǎn)型快充站,,還有一個(gè)難題,那就是電力來源問題,。快充的功率需求對(duì)不少企業(yè)配電網(wǎng)來說是很大的挑戰(zhàn),,特別是在用電高峰時(shí)段。目前解決這一問題辦法是充電站配置光儲(chǔ)充系統(tǒng),。光儲(chǔ)充,,是指由市電、分布式光伏,、儲(chǔ)能系統(tǒng),、充電設(shè)備和常規(guī)負(fù)荷組成的供配用電系統(tǒng)。這套系統(tǒng)中關(guān)鍵在于儲(chǔ)能的參與,,使得快充站可以實(shí)現(xiàn)局部微網(wǎng)的削峰填谷,,而且很好地應(yīng)對(duì)快充時(shí)代的大負(fù)荷對(duì)配電網(wǎng)的沖擊,很好的解決部分電網(wǎng)增容,、擴(kuò)容的矛盾問題,。
3 安科瑞充電解決方案
傳統(tǒng)的加油站電力負(fù)荷很小,主要有加油機(jī)油泵,、形象用電,、照明用電等,一般單個(gè)傳統(tǒng)加油站負(fù)荷不過50kW,,采用0.4kV供電。但是如果轉(zhuǎn)為充電站,,那負(fù)荷可能會(huì)幾十倍的增加,。如果全部依賴電網(wǎng)供電,一個(gè)問題是當(dāng)?shù)仉娏Σ块T是否能滿足供電要求,,對(duì)電網(wǎng)的沖擊較大,;二個(gè)是成本太高而減少利潤空間,通過配置市電,、光伏,、儲(chǔ)能相結(jié)合的方式可以擴(kuò)充供電容量,大幅降低用電成本,。
充電站供電系統(tǒng)主要為充電設(shè)備提供電源,,由一次設(shè)備(開關(guān)柜、變壓器等)和光伏組件,、光伏逆變器,、儲(chǔ)能設(shè)備組成,,見圖1所示。充電設(shè)備及光伏,、儲(chǔ)能設(shè)備是整個(gè)充電站電氣系統(tǒng)的核心部分,,一般充電設(shè)備采用大功率直流充電樁,儲(chǔ)能設(shè)備可以采用儲(chǔ)能集裝箱或者分布式儲(chǔ)能柜,,可以根據(jù)情況分步擴(kuò)容,,實(shí)現(xiàn)電池快充、削峰填谷,、光伏充電,、余電上網(wǎng)、電網(wǎng)平衡,、應(yīng)急電源等功能,。這種方式除了應(yīng)用在加油站之外,還可以大量應(yīng)用在居民小區(qū),、 樓宇,、 產(chǎn)業(yè)園區(qū)等等。
圖1 充電站光儲(chǔ)充模式
3.1 充電設(shè)備
安科瑞AEV300-DC160S一體式非車載直流充電機(jī)是一種符合國標(biāo)充電接口標(biāo)準(zhǔn),、輸出功率達(dá)到160kW的直流快速充電機(jī),,滿足快速充電的需要,是國家電網(wǎng)充電樁供應(yīng)商之一,。充電樁具備高轉(zhuǎn)換效率充電模塊,,整樁采用國家電網(wǎng)供應(yīng)商模塊,其充電時(shí)的轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到96%,,通過2018國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,。設(shè)備自帶故障診斷系統(tǒng),同時(shí)支持遠(yuǎn)程升級(jí),,能實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程復(fù)位,,減少運(yùn)營成本投入,同時(shí)具備待機(jī)斷電功能,,多重防護(hù),,產(chǎn)品具備過流、過壓,、漏電,、短路、防浪涌,、接地連續(xù)性檢測(cè)保護(hù),,性能參數(shù)如表1所示。
圖2 AEV300-DC160SS一體式非車載直流充電機(jī)
表1 AEV300-DC160SS一體式非車載直流充電機(jī)性能參數(shù)
除了160kW國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化直流充電樁之外,,公司還提供120kW,、80kW,、60kW互聯(lián)網(wǎng)版本直流充電樁以及7kW交流充電樁,滿足各種場(chǎng)合的充電要求,。
3.2 充電運(yùn)營管理平臺(tái)
充電運(yùn)營管理平臺(tái)是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng),,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理,,提高充電樁的利用率和充電效率,,提升用戶的充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。用戶可以通過APP或小程序提前預(yù)約充電,,避免在充電站排隊(duì)等待的情況,,同時(shí)也能為充電站提供更準(zhǔn)確的充電需求數(shù)據(jù),方便后續(xù)的調(diào)度和管理,。通過平臺(tái)可對(duì)充電樁的功率,、電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對(duì)充電樁的功率進(jìn)行控制和管理,,確保充電樁在合理的功率范圍內(nèi)充電,避免對(duì)電網(wǎng)造成過大的負(fù)荷,。
平臺(tái)除了對(duì)充電樁的監(jiān)控外,,還對(duì)充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,,提高充電站的運(yùn)行可靠性,,降低運(yùn)營成本,平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示,。
圖3 充電樁運(yùn)營管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)
大屏顯示:展示充電站設(shè)備統(tǒng)計(jì),、使用率排行、運(yùn)營統(tǒng)計(jì)圖表,、節(jié)碳量統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù),。
圖4 大屏展示界面
站點(diǎn)監(jiān)控:顯示設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、設(shè)備列表,、設(shè)備日志、設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)等功能,。
圖5 站點(diǎn)監(jiān)控界面
設(shè)備監(jiān)控:顯示設(shè)備實(shí)時(shí)信息,、配套設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備實(shí)時(shí)曲線,、關(guān)聯(lián)訂單信息,、充電功率曲線等。
圖6 設(shè)備監(jiān)控界面
運(yùn)營趨勢(shì)統(tǒng)計(jì):顯示運(yùn)營信息查詢,、站點(diǎn)對(duì)比曲線,、日月年報(bào)表,、站點(diǎn)對(duì)比列表等功能。
圖7 運(yùn)營趨勢(shì)界面
收益查詢:提供收益匯總,、實(shí)際收益報(bào)表,、收益變化曲線、支付方式占比等功能,。
圖8 收益查詢界面
故障分析:提供故障匯總,、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢(shì)分析,、故障類型餅圖等功能,。
圖9 故障分析界面
訂單記錄:提供實(shí)時(shí)/歷史訂單查詢、訂單終止,、訂單詳情,、訂單導(dǎo)出、運(yùn)營商應(yīng)收信息,、充電明細(xì),、交易流水查詢、充值余額明細(xì)等功能,。
圖10 訂單查詢界面
3.3 充電樁設(shè)備選型表
4 結(jié)束語
過去大家均認(rèn)為加油站等業(yè)態(tài),,屬于傳統(tǒng)行業(yè),隨著燃油車逐漸退出歷史舞臺(tái),,加油站也會(huì)日暮西山,。但是隨著快充的快速發(fā)展,加油站搖身一變成為了快充站,,擁抱新能源汽車時(shí)代,,將可能位居新能源板塊的重要位置,成功轉(zhuǎn)變?yōu)楦叱砷L企業(yè),,比如今的新能源整車制造,,更值得期待。