H市電動汽車充電站項目建設需求規模與技術分析

王　井

?

H市電動汽車充電站項目建設需求規模與技術分析

王井

摘要：對國內已經建好的充電站進行觀察和分析可知，其中有很多充電站是閑置，沒有發揮其充電作用，同時對我國資源造成了很大的浪費。運用實例對H市電動汽車充電站項目需求規模進行分析，為其他城市電動汽車充電站項目建設提供借鑒價值。

關鍵詞：影響因素；技術分析；預測模型

隨著我國節能汽車技術研發的日趨成熟和市場需求量的日益增長,電動汽車的逐漸推廣，當前對電動汽車行業發展進行限制的最大因素即為該行業相關配套設備以及充電站建設的滯后性。

一、充電站規模以及技術影響因素分析

(一)充電站規模的影響因素

1、電動汽車保有量。不斷發展的經濟以及對新能源汽車發展不斷起到鼓勵和支持的政策的出臺，進而就有了不斷上升的電動汽車保有量，這對充電站的需求呈直線上升，充電站對電網的配電功率要求也越來越高。

2、電動汽車每次充電功率。根據前面的研究可以得出，配電功率在充電站的生產量測定中是基本的指標。通過分析電動汽車充電功率與充電站的配電功率呈正比關系

3、電汽車汽車電源性質。動力電池性質特點，即單次充電的續航里程以及日均充電次數、每公里消耗電量、充電時間等，即當車輛日行駛里程相同前提下，若對電動汽車是充電次數增加，即會使蓄電池完成的續航能力減少。

4、電動汽車日平均行駛里程。通常來說，汽車一日駕駛的路程越遠，動力電池所要供應的能源也就越多，如果將充電時間與其他變量進行控制的話，充電站所需的配電功率也就越高。

(二)充電站項目建設技術分析

1、充電能力。不同類型的充電站所具備的充電能力是不同的，一般來說，大型充電站和中型充電站都可以為商用車進行充電，并且大型充電站充電能力要高于中型充電站，可以達到不同電動汽車的使用需求。

2、服務時間。對于不同類型的電動車，充電的方式以及每種充電方式所需要的時間都是不同的，因此，為了優化充電過程，節省充電時間，一般需要根據實際情況對充電站點進行布置，合理配置資源。

3、布設密度和服務半徑。對于充電站點的布置安排，需要考慮很多因素，首先要考慮電動汽車充一次電可以行駛多遠，這是最主要的參考依據，其理論值一般在150～200km范圍內，因此所設置的服務半徑應小于這個理論值。其次，需要考慮電池的實際使用情況，服務半徑可選在100km左右，這是最有效的服務半徑。

4、設置間距。對于充電站點之間的間距安排不應該是統一固定的，而應該根據站點所在的實際位置進行合理科學的分析來確定。對于分布在城市建設用地范圍內，如果充電站點所在位置交通比較發達，地理位置較為重要，則間距應該適當減小，如果充電站點所處位置比較偏僻，則應該將間距適當擴大，以節省資源。

二、充電站需求預測模型

電動汽車充電站需求規模大小要把不同充電機所可以供應的功率大小考慮到。在進行估算充電站需求量的時候，考慮的關鍵性因素是城市擁有電動汽車的數量，在此前提下再進行電動汽車充電站其他影響因素的分析，并且將所有的影響因素以具體的形式表現出來，建立起可以計算出來的變量以及數學算式，接著在運用一定的數學模型計算出電動汽車到底需要修建多少數量的充電站。構建充電站的需求預測模型時，可以把配電功率作為變量X。通過前面的描述我們可以看出，電動汽車充電站和充電需求量之間的關系就類似于加油站與當地的汽車總量之間的關系，因此，充電站的需求估算模型應該是：

X=M·AS·P/T·N/1000

(1)

N=L/S

(2)

其中:X是配電功率，單位為Kv·A；M是修正系數，大小在0到1之間;A是這一地區的電動汽車保有量，單位為臺；S是每次充電可以駕駛的平均路程，單位是千米；P是行駛一千米所耗費的電量，單位是VA·h/km；T是每次充電平均時間,單位是小時；N是總的充電數，單位為次；L是一臺電動汽車每天可以駕駛的路程，單位：km。

我們需要注意的是并不是全部的電動車在進行充電的時候都會去充電站完成，而存在一部分人是會在家里給電動車進行充電的，所以我們要借助模型修正指數M，M的值為大于0小于1之間。除此之外，電動車日平均行駛的里程會受到其所在城市和電動車種類二者的限制，類型不同的電動車其電池性能是不可相提并論的，因此，兩種不同類型的電動車在行駛一定里程的時候所耗費的電量是有所不同的，并且隨著技術的升級，電池的性能也會日益完善，從而單次充電行駛路程會增加以及充電時間的會縮短。

三、充電站建設規模

根據目前充電站建設情況，根據充電站配電功率大小以及充電站設備數量多少區分，從而就能夠把充電站對應的分成三大類;如果是以充電機的充電能力以及功率來作為區分的準則，此時充電設備主要可以分為以下四種類型。分類如表1和表2所示。

表1　充電站規模分類

表2　充電機配電參數

為將充電站需求預測模型的功能更好地發揮出來，我們需要做的是：在估測完充電站充電功率需求量的基礎上，結合區域經濟和電動汽車的發展情況，對充電功率進行合理的分配，從而計算出不同區域充電站建設類型及數量。

四、算例結論

根據上述的需求預測模型對H市充電站建設規模進行初步預測。估測出的結果是：2016年的年底，H市電動汽車保有量為1800臺，充電樁需求為629臺，時隔2年后，2017年這兩方面的擁有量分別是4000和1385臺。

結合H市的現實狀況和充電站的不同規模類型，預測H市充電站需求如表3所示。

表3　H市電動汽車充電站需求預測

(作者單位：惠州商貿旅游高級職業技術學校)

參考文獻：

[1]許文超.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,2011.5

[2]張曦予,李秋碩.電動公交車充電站功率需求影響因素分析及建模[J],現代電力,2014.1

[3]康繼光,衛振林.電動汽車充電模式與充電站建設研究[J]電力需求側管理,2009.9

[4]徐凡,俞國勤,顧臨峰,張華.電動汽車充電站布局規劃淺析[[J].華東電力,2009.10

[5]劉志鵬,文福拴.電動汽車充電站的最優選址和定容[J]電力系統自動化,2012.2