電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)的原則是甚么？

【專家解說】：(1)統(tǒng)籌規(guī)劃與協(xié)調(diào)發(fā)展相結(jié)合 電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)必須立足于電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和電動汽車用戶充電需 求，與堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃、交通運 輸發(fā)展規(guī)劃等保持協(xié)調(diào)統(tǒng)一，引導(dǎo)電動汽車充換電服務(wù)標準化、規(guī)范化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。 (2)適度超前與經(jīng)濟實用相結(jié)合 電動汽車的普及程度很大程度上依賴于充換電設(shè)施的建設(shè)。充換電設(shè)施規(guī)劃建設(shè) 必須具有一定的前瞻性，不僅能滿足當前電動汽車的充電需求，還應(yīng)充分考慮電動汽 車保有量及相關(guān)性能指標發(fā)展趨勢，能夠適應(yīng)和兼容未來的電動汽車的需求模式。同 時充換電設(shè)施建設(shè)投入大，也要根據(jù)服務(wù)對象預(yù)期確定適當?shù)慕ㄔO(shè)規(guī)模，避免閑置和 浪費，提高現(xiàn)有資源利用率。 (3)因地制宜與網(wǎng)絡(luò)布局相結(jié)合 充換電設(shè)施以不同類型和用途的電動汽車為服務(wù)對象，動力蓄電池性能、電動汽 車保有量以及電動汽車行駛里程、行駛范圍、運行時間、停靠時間和?？繄鏊刃旭?特性都會影響電動汽車的充電需求。充換電電設(shè)施建設(shè)應(yīng)立足于當?shù)匕l(fā)展水平、政策 條件、氣候特點、交通情況、生活習(xí)慣，因地制宜的選擇充換電設(shè)施站點。同時充電 設(shè)施建設(shè)應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)化。 充換電設(shè)施規(guī)劃選址 電動汽車充換電需求預(yù)測 充換電設(shè)施建設(shè)應(yīng)以不同類型服務(wù)對象的數(shù)量、運營覆蓋范圍、行駛路線和特性 作為充電需求預(yù)測的基礎(chǔ)，選擇適當?shù)慕ㄔO(shè)模式和建設(shè)規(guī)模。充換電設(shè)施的建設(shè)規(guī)模 過大，會造成資源的閑置和浪費;而建設(shè)規(guī)模過小，則又不能滿足未來數(shù)年電動車用戶發(fā)展需求。因此在充換站建設(shè)初期應(yīng)解決好充換電需求預(yù)測問題。 (1)需求影響因素 .動力電池種類和充電特性 動力蓄電池的充電特性因為種類不同而有較大差異，主要表現(xiàn)在最大可接受充電 電流、最高充電電壓等參數(shù)上.充電電流越大、充電電壓越高，單臺充電機輸出功率 需求就越大。 .環(huán)境條件 動力蓄電池充放電工作效率受環(huán)境條件，尤其是環(huán)境溫度的影響。低溫時電池放 電效率降低，在同樣的運行機制和行駛里程下，車輛能耗高、電池放電深度大，充電 效率也同時降低。因此，隨環(huán)境溫度變化，完成一次充電所需時間不同，從而會影響 到充電機數(shù)量和充電站容量需求的變化。 .充電機類型和工作特性 根據(jù)拓撲結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵元器件構(gòu)成和控制方法的差異，充電機分為多種類型。 不同 類型的充電機，功率因素、諧波電流含量、效率等參數(shù)也不同，從而影響到充電站的 容量需求。但無論哪種類型的充電機，其效率和功率因數(shù)都會隨著動力蓄電池充電電 流的減小而降低。 .動力蓄電池充電方法和充電控制策略 對于不同種類的動力蓄電池，根據(jù)其不同的特性采用不同的充電方法和充電控制 策略，如恒流充電法、恒壓充電法、恒流限壓充電法、脈沖充電法及特性曲線充電法 等，所需的充電機輸出功率也不同。 例如，脈沖充電法與恒流充電法相比，前者所需 的充電電流幅值比后者大，在蓄電池電壓達到同樣的數(shù)值時，前者所需的充電機輸出 功率就比后者要高。 .充電模式 電動汽車充電可以有多種模式，如“整車進站即充”、“整車集中充電”、“整 車補充一集中充電”、“蓄電池更換一集中充電”和“蓄電池更換一分散充電”等不同的 模式。在不同的充電模式中，所需的充電機數(shù)量不同，同時工作的充電機數(shù)量也會有 差別，從而影響到充電站的容量需求。 (2)需求預(yù)測分析 目前我國推廣應(yīng)用的電動汽車從用途上主要分為用于公用事業(yè)服務(wù)車輛、出租車 以及乘用車三類。公用事業(yè)服務(wù)車輛主要是指城市公共交通車、郵政車、環(huán)衛(wèi)車及工 程車等，其特點為城市區(qū)域行駛、數(shù)量規(guī)模大、有相對固定停車場地、行駛路線、行 駛里程。出租車對車輛的運營效率要求很高，行駛路線靈活多變，行駛里程長，停靠 時間短。乘用車主要包括私人汽車和公務(wù)車輛，日行駛里程較短、停靠時間較長。根據(jù)三種不同類型車輛特點，綜合考慮日最大充電次數(shù)需求和日最大充電量需求。 規(guī)劃選址 (1)常用充換電站選址方法 常用的充換電站選址方法有重心法、中心地理論、專家選擇法等。 .重心法 重心法(The centre-of-gravity method)是通常用于單個設(shè)施的選擇，這種方法 主要考慮的因素是現(xiàn)有設(shè)施之間的距離和需求點之間的需求量，要使所選設(shè)施盡量靠 近需求量大的地點，就是求出該地區(qū)實際電動汽車充換電需求(或其他需求量分布) 的重心所在的位置。假設(shè)任一需求點的需求量為Q，其位置坐標為。 用此模型可確定出整個充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)里程最短的新建站選址優(yōu)化方案。然而， 此模型僅考慮了充換電需求量分布權(quán)重以及直線空駛里程，未考慮經(jīng)濟性和站址的可 能性，因此它的結(jié)果只能作為理論站址選擇方法。 中心地理論 把充換站作為中心地，向周圍服務(wù)半徑內(nèi)的電動車提供充換電服務(wù)。服務(wù)半徑的 確定要以電動車用戶充換電的便捷性為目的，同時也要考慮充換電站的營利狀況。在電動車推廣使用的初始階段，電動車的數(shù)量較少，此時充電站的服務(wù)范圍可大些，城 市總體的充換電站選址可分布較廣。隨著電動車數(shù)量的不斷增長，充換電站的服務(wù)半 徑會逐漸的縮短，此時充換電站的數(shù)量也應(yīng)隨之增加以滿足用戶的需求。 .專家選擇法 專家選擇法是以專家為索取信息的對象，運用專家的知識和經(jīng)驗，考慮選址對象 的社會環(huán)境和客觀背景，直觀地對選址對象進行綜合分析研究，尋求其特性和發(fā)展規(guī) 律，并進行選擇的一種選址方法。專家選址法中最常用的有因素評分法和德爾菲法。 (2)基于中心地理論的充換電站選址 充換電站的最大服務(wù)半徑應(yīng)盡量滿足顧客能承受的最大找尋時間。假設(shè)城市路網(wǎng) 交通流的平均速度為v為30km/h，車輛在t=lOmin內(nèi)找到充電站。道路曲度系數(shù)c} c 即兩點間實際交通距離和直線距離之比，一般取1. 3^-1. 5，在此取值為1. 4，。 根據(jù)中心地理論可知充換站服務(wù)范圍布局的空間結(jié)構(gòu)為正六邊形如圖2. 其覆蓋面積S的計算公式為(2. 5) (2. 4) 1所示， 山西臨汾充換電站的選址設(shè)計綜合考慮服務(wù)對象為電動公交車，單程行駛里程約 12.5公里，結(jié)合充換電站選址中心地理論，選擇位于臨汾市區(qū)的城市公交樞紐地帶， 交通條件十分便利。臨近110KV堯都東城變電站，便于集中新增負荷。地理位置分布 本章結(jié)合國家電網(wǎng)公司充換電設(shè)施試點工程“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設(shè)、 優(yōu)化布局、適度超前、節(jié)能環(huán)?！钡脑瓌t，分析不同類型服務(wù)對象、數(shù)量，不同運營 覆蓋范圍、行駛路線，不同環(huán)境條件、工作模式、控制策略對充換電設(shè)施建設(shè)影響， 并進行充換電站日最大充電次數(shù)和日最大充電電量需求預(yù)測。介紹了常用的充換電站 選址方法，并以山西臨汾充換電站為例介紹了基于中心地理論的充換電站選址具體計 算方法