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摘要:隨著新能源汽車的大規(guī)模發(fā)展,充電不便的痛點越來越明顯。在未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,充電的矛盾遠遠大于汽車制造的矛盾。解決充電問題已經(jīng)成為電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個突出問題。解決充電和補充能源問題的重要途徑之一是大功率充電。然而,在充電站建設中,存在土地資源短缺和充電站負荷容量限制的問題。與造車新勢力或第三方充電服務企業(yè)建設和運營充電站相比,加油站更容易重建充電站。本文主要討論加油站改造和充電站的意義。
1加油站很容易轉(zhuǎn)變?yōu)槌潆娬?/span>
縱觀中國市場投放的快充樁,大致可以分為四類:一類是國家電網(wǎng)建設,主要在高速公路服務區(qū)或固定充電站,城市網(wǎng)點較少,目前大部分客戶都是公交車;第二類是汽車公司自建,第三類是由第三方新能源汽車充電服務公司建立,第四類是各種加油站的改造。相比之下,加油站轉(zhuǎn)型快充站方便,空間巨大。
眾suo周zhi,城市土地很少,尤其是一線城市,但這些地區(qū)的充電需求往往比較旺盛。然而,布局廣泛的加油站已經(jīng)提前在主要交通道路上擁有了土地資源。隨著快速充電技術(shù)的發(fā)展,快速充電和補電的速度越來越快。對于電動車車主來說,過去去加油站加油的習慣將在電氣化時代通過加油站延續(xù)。根據(jù)中信證券的計算,充電行業(yè)的長期市場空間已經(jīng)達到1000多億元。一旦國內(nèi)大部分加油站成功轉(zhuǎn)型為快速充電站,影響很大。
2022年,中國有11.50萬個加油站,其中大部分可以轉(zhuǎn)換成充電站。事實上,中石油和中石化對充電站的轉(zhuǎn)型非常積極。例如,中石化和中石油在財務報告中表示,隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,兩者都決定迎合新的發(fā)展趨勢,這使得他們的加油站不僅僅局限于加油零售業(yè)務,而是向綜合能源服務提供商發(fā)展。中石化表示,到2025年,將在5000多個加油站建設快速充電站,現(xiàn)已建成2000多個站。中石油已于2025年成立。
由于充電速度的加快,快速充電站和加油站在很多方面都差不多,加油站很容易過渡到快速充電站。此外,在上海、北京等超大城市,加油站銷量越來越小,急需轉(zhuǎn)型??焖俪潆娬臼且粋€重要的轉(zhuǎn)型方向。
2加油站轉(zhuǎn)型快充站存在的問題
快速充電站的建設問題之一是土地資源緊張,但如果快速充電站從加油站轉(zhuǎn)型,這個問題很容易解決。那么還有哪些障礙呢?
目前,中國加油站之所以轉(zhuǎn)型為快充站,只是一種趨勢,并沒有大規(guī)模發(fā)展。關(guān)鍵的制約因素是經(jīng)濟效益。目前快充充電的成本和效率還不足以支撐加油站的發(fā)展。但是,隨著快充車輛的增加,企業(yè)的效益可以在三四年內(nèi)得到充分支持。可以預見,未來新能源汽車將逐步取代燃油車,大部分加油站將能夠全面快速地轉(zhuǎn)型為快充站。
加油站轉(zhuǎn)型快速充電站還有一個問題,那就是電源問題。快速充電的功率需求對于很多企業(yè)來說都是一個很大的挑戰(zhàn),尤其是在用電高峰期。目前解決這個問題的辦法是充電站配備一體化的光儲存系統(tǒng)。光儲存一體化是指由市電、分布式光伏、儲能系統(tǒng)、充電設備和常規(guī)負荷組成的供電用電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的關(guān)鍵在于儲能的參與,使快速充電站能夠?qū)崿F(xiàn)局部微網(wǎng)的削峰填谷,很好地應對快速充電對局部配電網(wǎng)的影響,解決充電站電力增加矛盾和擴張問題。
3安科瑞充電解決方案
傳統(tǒng)加油站的電力負荷很小,主要包括加油機油泵、圖像用電、照明用電等。一般來說,單個傳統(tǒng)加油站的負荷不超過50kW,電力供應為0.4kV。但如果轉(zhuǎn)換成快速充電站,負荷可能會增加幾十倍。如果全部依賴電網(wǎng)供電,第一個問題是當?shù)仉娏Σ块T能否滿足供電要求,對區(qū)域電網(wǎng)影響很大;二是成本過高,利run率降低。供電容量可以通過配置市電、光伏和儲能來擴大,大大降低用電成本,提高充電站的運行靈活性。
充電站供電系統(tǒng)主要為充電設備提供電源,由一次性設備(開關(guān)柜、變壓器等)組成。)和光伏組件、光伏逆變器和儲能設備,如圖1所示。充電設備和光伏儲能設備是整個充電站電氣系統(tǒng)的核心部分。一般充電設備采用大功率DC充電樁,儲能設備可采用儲能集裝箱或分布式儲能柜,可根據(jù)情況逐步擴展,實現(xiàn)電池快充、削峰填谷、光伏充電、余電上網(wǎng)、電網(wǎng)平衡、應急電源等功能。這種方法不僅可以應用于加油站,還可以廣泛應用于住宅區(qū)和工業(yè)園區(qū)。
圖1充電站光儲充一體化模式
3.1充電設備
安科瑞AEV200-DC160S一體式非車載DC充電機是一種DC充電機,符合國家標準充電接口標準,輸出功率達到160kW,滿足快速充電的需要。充電樁具有高轉(zhuǎn)換效率充電模塊,充電時轉(zhuǎn)換效率可達96%,通過2018年國家標準測試。該設備具有自己的故障診斷系統(tǒng),支持遠程升級,可實現(xiàn)平臺對設備的遠程復位,降低運行成本投入,同時具有待機斷電功能,多重保護,產(chǎn)品具有過流、過壓、漏電、短路、防浪涌、接地連續(xù)檢測試驗等參測。
圖2 AEV200-DC160SS一體式非車載直流充電機
3.2充電運營管理平臺
安科瑞充電運營管理平臺是一個基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設施管理系統(tǒng),可以監(jiān)控、調(diào)度和管理充電樁,提高充電樁的利用率和充電效率,提高用戶的充電體驗和服務質(zhì)量。用戶可以通過APP或小程序提前預約充電,避免在充電站排隊等候,為充電站提供更準確的充電需求數(shù)據(jù),方便后續(xù)調(diào)度和管理。通過平臺,可以實時監(jiān)控充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)和處理充電樁的故障和異常情況,控制充電樁的功率控制。
平臺除了監(jiān)控充電樁外,還對充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和供電系統(tǒng)進行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,避免過載運行,提高充電站的運行可靠性,降低運行成本。平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3充電樁運營管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)
大屏幕顯示:顯示充電站設備統(tǒng)計、使用率排名、運行統(tǒng)計、節(jié)碳統(tǒng)計等數(shù)據(jù)。
網(wǎng)站監(jiān)控:顯示設備實時狀態(tài)、設備列表、設備日志、設備狀態(tài)統(tǒng)計等功能。
設備監(jiān)控:顯示設備實時信息,配套設備狀態(tài),設備實時曲線,相關(guān)訂單信息,充電功率曲線等。
運營趨勢統(tǒng)計:顯示運營信息查詢、站點對比曲線、日月年報、站點對比列表等功能。
收益查詢:提供收益匯總、實際收益報表、收益變化曲線、支付方式比例等功能。
故障分析:提供故障總結(jié)、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢分析、故障類型餅圖等功能。
訂單記錄:提供實時/歷史訂單查詢、訂單終止、訂單詳情、訂單導出、運營商應收信息、充電明細、交易流量查詢、充值余額明細等功能。
4結(jié)束語
以前大家都認為加油站等業(yè)態(tài)屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。隨著燃油車逐漸退出歷史舞臺,加油站也將日夜西山。然而,隨著快速充電的快速發(fā)展,加油站已經(jīng)成為一個快速充電站。全面擁抱新能源汽車時代,可能在新能源板塊占據(jù)重要地位,成功轉(zhuǎn)型為高成長企業(yè)。比如今天的新能源汽車制造,更值得期待。