電動汽車充電站建站方案(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電動汽車充電站建站方案（省級電力系統(tǒng)）一、背景分析（一）、國情分析1、現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)危及國家安全我國水、煤資源豐富，石油貧乏。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車正高速進(jìn)入普通百姓家，每年進(jìn)入我國的絕大部分石油都被汽車燒掉了，石油燃料不僅成為國內(nèi)頭號污染源，而且也成為威及我國國家安全的戰(zhàn)略要害所在。盡快推行已電動汽車為主的新能源車輛，在節(jié)能減排和能源安全方面具有極為重要的意義。就世界范圍來看，石油的開采也只能維持40年時(shí)間，發(fā)展新能源也是各國面臨的緊迫任務(wù)。繼以煤炭為能源的蒸汽機(jī)時(shí)代、石油為能源的內(nèi)燃機(jī)時(shí)代之后，新能源（主要表現(xiàn)為電能）時(shí)代正在到來。2、能源革命為工業(yè)轉(zhuǎn)型提供

2、絕佳機(jī)會改革開放30多年，我國產(chǎn)品出口基本是以出賣勞動力為主，基本上在做著8億件襯衫換一架飛機(jī)的進(jìn)出口生意。舉國上下無不希望像日本那樣出口機(jī)電和汽車。然而傳統(tǒng)汽車中外差距巨大，非短時(shí)間更夠趕超。但電動汽車工業(yè)，大家基本處于同一個(gè)起跑線上，歐美日本傳統(tǒng)汽車工業(yè)的優(yōu)勢逐漸變成包袱，而我們本就基礎(chǔ)薄弱，船小掉頭快！發(fā)展電動汽車工業(yè)不僅損失小，而且通過市場的調(diào)節(jié)，會迅速在電動汽車工業(yè)建設(shè)方面超越西方國家。并通過電動汽車工業(yè)帶動整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)快速向前發(fā)展。3、節(jié)能減排是我國今后首要任務(wù)之一中國大陸幾乎沒有一條干凈的河流，地下水多已被污染，污染的大氣更是讓人無處可逃。溫室效應(yīng)導(dǎo)致地球變暖，人類的未來將面臨高

3、溫酷暑的煎熬。其中燃油汽車的廢氣占據(jù)了大氣污染的首要因素。中國政府承諾減排45%的目標(biāo)在保工業(yè)增長的前提下，發(fā)展電動汽車，減少燃油汽車就顯得格外重要。4、（二）、電動汽車市場需要基礎(chǔ)建設(shè)的支持就像飛機(jī)離不開飛機(jī)場一樣，電動汽車也離不開充電站，中國家庭的車位和供電電力只能起到部分補(bǔ)充電動汽車電力，電動汽車要想自由的行駛，必須要依靠能夠進(jìn)行快速充電且星羅棋布的專用充電站。電力比汽油要便于儲運(yùn)和使用的多，幾乎可以進(jìn)入到任何需要的地方，這就為充電站的建設(shè)提供了極大的方便：不一定需要專用的場地，任何能夠停車的地方幾乎都能夠建設(shè)充電站，充電站的方式也極為靈活，可以是簡易充電樁，也可以是大中型充電站，既可以

4、在有條件的專用及公共車庫（位）充電站，又可以在停車場、購物中心、有車位的路邊和便道等。由于電動汽車的行駛里程比較短，充電時(shí)間也比較長，因而必須建有更多的充電站，充電樁才能滿足電動汽車的出行需要。（三）、國家近期大力安排充電站基礎(chǔ)建設(shè)隨著中國汽車工業(yè)2011年底完成50萬輛生產(chǎn)任務(wù)的臨近，目前國家已安排布置多個(gè)省份開始批量建設(shè)充電站（充電樁）工作。其中上海、深圳、江蘇等地已建成并投入使用。二、電動汽車對充電站的需求（一）、電動汽車的充電與運(yùn)行特點(diǎn)1、儲存電能多，充電功率大一臺普通電動轎車的存電能力約為40KWh（度）。約相當(dāng)于普通家庭半個(gè)月的用電量。為能夠在短時(shí)間內(nèi)將電動汽車的蓄電池充滿，需要充

5、電機(jī)的充電功率較大，一般車載充電機(jī)（慢充）的充電功率為2-3KW，專用直流充電樁的充電功率在10-100KW。用20KW的直流充電樁為電動汽車充電需要1-2個(gè)小時(shí)左右。電動大巴的存電約為250-300KWh。車載充電機(jī)的充電功率約為5-20KW，專用直流充電樁的充電功率在20-200KW。用40KW的直流充電樁為電動汽車充電需要4-6個(gè)小時(shí)左右。對電動汽車的充電時(shí)間越短，對充電樁的輸出功率要求則越大。2、運(yùn)行距離近一般電動汽車最大行駛里程約為300公里，考慮到路況、空調(diào)、安全系數(shù)、電池衰減等因素，實(shí)際單程運(yùn)行約150-200公里。如果沒有充電站（樁）的支持，其活動半徑敢超過75-100公里。（

6、二）、充電站的分類1、快速充電站快速充電是指能夠在10-20分鐘左右時(shí)間將電動汽車電池充到50-80%電量，通常充電槍的輸出功率超過100KW 。電動大巴的快速充電功率應(yīng)達(dá)到200KW以上，并且隨著車載蓄電池充電能力的提高，充電時(shí)間進(jìn)一步縮短，充電槍的輸出功率將更大。（車載蓄電池的10-20分鐘充滿電這種快速充電接受能力目前雖然只是少數(shù)，但2-3年后基本都可以達(dá)到3C(即20分鐘可以充滿)以上。這是電動汽車汽車的重要指標(biāo)，車載蓄電池必須予以滿足，不然就會被淘汰）快速充電站一般擁有4-12條快速充電槍。由于整個(gè)充電站的輸入輸出功率非常大，又分為電網(wǎng)直充型和儲能緩沖型二種：（1）、電網(wǎng)直充型是指將

7、電網(wǎng)電能直接對電動汽車進(jìn)行充電，電網(wǎng)輸入功率略大于充電站輸出功率。一般具有12個(gè)充電槍的大型充電站需要2000KW的專用電網(wǎng)。具有4個(gè)充電槍的小型充電站需要500KW的專用變壓器。此方案的特點(diǎn)其一是電網(wǎng)專線功率較大，投資較高，電網(wǎng)及電站設(shè)備資源利用率較低，尤其是前期電動汽車較少的情況下，絕大部分時(shí)間都在閑置。充電站投資難以收回。特點(diǎn)之二是用電高峰重疊，不能消峰平谷。（2）、儲能緩沖型是指平時(shí)將電網(wǎng)電能儲存在儲能蓄電池中，為電動汽車充電時(shí)，主要由蓄電池提供電能。此方案的特點(diǎn)之一是，電網(wǎng)輸入功率遠(yuǎn)小于充電站輸出功率，即通過儲能蓄電池的緩沖放大，充電站輸出功率比電網(wǎng)如入功率大50-10倍以上。原計(jì)劃

8、2000KW專線的直充站只需500KW變壓器即可，電網(wǎng)投資大為減少?；蛟?jì)劃2000KW的專網(wǎng)將來可以擴(kuò)展?jié)M足10000-20000KW的充電需要而不必任何改動！特點(diǎn)之二是可以夜電晝用，既能消峰平谷，有增加經(jīng)濟(jì)效益。小型的儲能充電站前期僅需要30-100KW的普通3相電，即可輸出500KW，滿足同時(shí)為4輛電動汽車快速充電的需要。由于不需要專用電網(wǎng)和建設(shè)用地，建站成本大為降低，具有經(jīng)濟(jì)投資價(jià)值，因而可以大量在城區(qū)、郊縣和高速公路設(shè)置。小型儲能充電站可以設(shè)計(jì)成廂式結(jié)構(gòu)，便于移動。也可以設(shè)計(jì)成移動充電車，提供應(yīng)急充電服務(wù)。2、直流充電樁直流充電樁是將低壓市電（380VAC）直接向電動汽車充電的裝置，

9、一般充電功率為10-40KW，充電時(shí)間1-4小時(shí)。占地面積也不大（1-2以下）。由于充電功率不大，一般單位電力可滿足使用。電動汽車在市內(nèi)運(yùn)行時(shí)，中間停頓的機(jī)會較多，此時(shí)也是對電動汽車臨時(shí)補(bǔ)充充電的機(jī)會，直流充電樁投資小，占地小，電網(wǎng)較易滿足，因而可以大量在停車場、辦公樓、購物中心、賓館、飯店、游覽區(qū)、有車位街道、小區(qū)等設(shè)置。直流充電樁具有無人值守，智能刷卡消費(fèi)和區(qū)域組網(wǎng)管理功能。方便運(yùn)營部門管理。3、交流充電樁交流充電樁提供單或雙路220VAC/380VAC輸出接口，供電動汽車使用充電充電機(jī)為電動汽車充電，基本結(jié)構(gòu)為箱體、安全配電盤、磁電開關(guān)、電量計(jì)量、刷卡消費(fèi)和智能管理系統(tǒng)組成。交流充電樁的

10、輸出功率一般在5KW（220VAC）/20KW(380VAC)，但真正的充電功率是受車載充電機(jī)的制約的，一般小型電動汽車的車載充電功率在2-3KW之間。為40KWh左右的電動汽車充電鑒于費(fèi)用較低和充電時(shí)間方便的原因，電動汽車將優(yōu)先選擇在夜間充電，由于我國大部分家庭沒有自己的專屬車庫，戶外也不允許私拉電線，因而幾乎每一輛電動汽車必配1只以上的交流充電樁。（三）、充電站對電網(wǎng)的需求1、直沖站對電網(wǎng)的要求有多大輸出功率就需要多大輸入功率，由于充電站的充電功率比較大，一般每路100多KW，擁有10多個(gè)快速充電槍的大型綜合充電站需要近2000KW 的高壓專線輸入，擁有4路充電槍的小型充電站至少需要500

11、KW的新增變壓器，即使安裝1路100KW輸出的快速充電樁，一般單位也難以承受（路邊單位多數(shù)為中小企事業(yè)和機(jī)關(guān)單位，富裕電功率不多）對電動汽車進(jìn)行快速充電的功率是間歇的，充電時(shí)為全功率100KW輸出，不充電時(shí)又一點(diǎn)不用，充電時(shí)間也不確定，近一兩年也許一天只充幾輛車，甚至幾天充一輛車，但從電能、高壓線、變壓器、充電站內(nèi)設(shè)備和場地等眾多資源都得時(shí)刻準(zhǔn)備著，設(shè)備和功率資源浪費(fèi)嚴(yán)重。前三年的設(shè)備和功率閑置率超過99%即使5-10后，電動汽車逐步普及了，統(tǒng)計(jì)今天最忙的加油站，平均加油位的使用率也不到25%（夜間低谷時(shí)基本沒車，12個(gè)車位利用率不到5%；白天高峰時(shí)車位利用率約70%；平時(shí)利用率約20%），電

12、動汽車的充電車位平均按30%算，其余70%時(shí)間的功率資源和設(shè)備資源也是閑置的。2、儲能站對電網(wǎng)的要求儲能充電站可以使用較小的輸入功率，平時(shí)可以連續(xù)使用這些小功率電能進(jìn)行蓄電，需要時(shí)由儲能蓄電池為主向電動汽車提供快速充電功率，電動汽車較少時(shí)可以利用夜間低谷電能，電動汽車較多時(shí)，隨用隨充，這樣電網(wǎng)的利用率非常高，電網(wǎng)電能輸出小而連續(xù)。這樣用500KW電力投入就可以實(shí)現(xiàn)2000KW 的以上輸出效果的大型充電站，基本不用假設(shè)專用充電專線，節(jié)省大量建網(wǎng)資金。如果建設(shè)具有總功率為500KW的4路小型快速充電站，則完全不用架設(shè)專線，部分地段甚至不用增加變壓器。利用現(xiàn)有變壓器即可。夜間使用100KW低谷電力充

13、電，電動汽車較少時(shí)可完全使用蓄電池電能，電動汽車較多時(shí)，在白天可適當(dāng)補(bǔ)充20-50KW的充電電力。（四）、電動汽車不同階段對充電站需求1、早期示范期階段要求（2010-2012年）此階段電動汽車數(shù)量逐步增加到數(shù)千輛左右規(guī)模。此階段電動汽車用戶較少且居住分散，而因?yàn)殡妱悠囆旭偫锍梯^近，車多擁擠等因素，充電站的服務(wù)半徑一般不易超過5公里。大型充電站因投資過大，用地較多等因素，每個(gè)中心城市設(shè)1-2個(gè)即可，主要起到市場引導(dǎo)和功能實(shí)驗(yàn)的目的。此階段“車輛較少，用戶分散”，充電站應(yīng)以市內(nèi)運(yùn)營服務(wù)為主，除小區(qū)專用慢速充電樁外，需要在經(jīng)常停車的地區(qū)設(shè)置部分直流充電樁，以城市大小，100-300個(gè)直流充電樁，

14、基本可以滿足初期購買電動汽車用戶的出行需要。配置10-20個(gè)小型儲能充電站可以進(jìn)一步擴(kuò)大電動汽車的出行范圍和充電便捷性，也可滿足部分公務(wù)等用車的應(yīng)急充電需要。同時(shí)，也為下一階段批量采用獲得運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。2、中期上升期階段要求（2013-2020年）此階段電動汽車數(shù)量逐步增加到數(shù)萬輛以上規(guī)模。此階段電動汽車的數(shù)量明顯上升，對充電站（樁）的數(shù)量和設(shè)置位置提出了更高的要求，除相應(yīng)的交流充電樁增多外，直流充電樁要幾乎達(dá)到每個(gè)超市、停車場、辦公樓、小區(qū)中型單位等至少一個(gè)的配置，中心城市至少要配置1000-2000個(gè)直流充電樁。城市在變大，居住更分散，此階段省級中心城市的小型快速充電站將達(dá)到數(shù)十個(gè)以上。

15、3、遠(yuǎn)期成熟期階段要求（2020年以后）此階段電動汽車數(shù)量逐步增加到數(shù)十萬輛以上規(guī)模（超大城市將達(dá)到數(shù)百萬輛）。此階段電動汽車的數(shù)量逐漸追趕和超過燃油汽車數(shù)量，對充電站（樁）的數(shù)量和設(shè)置位置提出了更高的要求，除相應(yīng)的交流充電樁增多外，直流充電樁要達(dá)到每個(gè)超市、停車場、辦公樓、小區(qū)中型單位等配置數(shù)個(gè)-數(shù)十個(gè)的規(guī)模，中心城市至少要配置10000-20000個(gè)直流充電樁。此階段城市將更大，農(nóng)村也將發(fā)展起來，城鄉(xiāng)基本體化，小型快速充電站將遍布各地，不僅社區(qū)、街道邊、公共停車場等必備，城市環(huán)路，遠(yuǎn)郊公路，高速公路等更是必不可少。此階段省級中心城市的小型快速充電站將達(dá)到數(shù)百個(gè)以上。三、首階段充電站的建站方

16、案（一）、充電站的經(jīng)濟(jì)困境與技術(shù)突破1、電網(wǎng)型快速充電站投入巨大，從純投資項(xiàng)目而言，基本沒有回報(bào)。引不起投資者的興趣。也不可能全部由財(cái)政出資建設(shè)。因而建充電站呼聲很高，市場規(guī)模和前景巨大。但進(jìn)展并不理想。基本上都是財(cái)政在投資建站，電網(wǎng)企業(yè)和社會資金并沒有大規(guī)模進(jìn)來。2、儲能方案雖較電網(wǎng)直充方案節(jié)省大部分電網(wǎng)接入資金，但儲能蓄電池的壽命短短問題一直沒有很好解決，每2年就需更換的蓄電池折舊費(fèi)用也十分巨大，基本上吃掉了充電站的全部的經(jīng)營利潤。致使儲能充電站后期運(yùn)營成本居高不下，投資回報(bào)率較低，因而制約了儲能充電站的大規(guī)模投放。3、再生蓄電池技術(shù)出現(xiàn)可徹底解決上述問題，既解決了電網(wǎng)直充站投資過大的問題

17、（投資減少數(shù)十倍）。又大大降低了儲能充電站后期維護(hù)費(fèi)用高的問題（投資方不用再更換蓄電池）。投資回報(bào)率大大提高，超過發(fā)電、高速公路等傳統(tǒng)高回報(bào)基礎(chǔ)行業(yè)。同時(shí)，又沒有前二者的行業(yè)壁壘，是國家鼓勵的并可能獲得國家財(cái)政補(bǔ)貼的新能源基礎(chǔ)行業(yè)。（二）、優(yōu)化方案介紹1、大型電網(wǎng)充電站（1）、直充站方案特點(diǎn)（后補(bǔ)，可參見上面和其它資料）（2）、儲能站方案特點(diǎn)（后補(bǔ)，可參見上面和其它資料）2、中型應(yīng)急充電站（后補(bǔ)，可參見上面和其它資料）3、小型直流充電樁（后補(bǔ)，可參見上面和其它資料）4、小型交流充電樁（后補(bǔ)，可參見上面和其它資料）（三）、方案特點(diǎn)1、目前實(shí)現(xiàn)功能的經(jīng)濟(jì)性與未來發(fā)展的連續(xù)銜接2、在現(xiàn)有電網(wǎng)環(huán)境下，

18、可大量設(shè)置小型儲能充電站3、消峰平谷的運(yùn)行模式，有利于電網(wǎng)的整體運(yùn)行4、多功能應(yīng)急供電儲能充電站不僅可以在電網(wǎng)故障情況向電動汽車提供應(yīng)急充電，而且可向市政提供戰(zhàn)備供電保障。地質(zhì)（地震等）、天氣（風(fēng)雪冰災(zāi)等）、意外事故、恐怖事件等時(shí)間都會影響到的電網(wǎng)大面積停電，此時(shí)也是最急需電力保證的時(shí)候。儲能蓄電池四、費(fèi)用測算與管理（一）、首批充電站（樁）數(shù)量與配比。首批充電站（樁）根據(jù)目前國情和省情，可以按2（或20）個(gè)大型充電站+20（或200）個(gè)+300（或3000）個(gè)直流充電樁+20000（或）個(gè)交流充電樁搭配。大型充電站的投資較大（主要是建站場地和電網(wǎng)專線費(fèi)用），設(shè)備利用率不高（電動汽車的特點(diǎn)決定了

19、充電站的服務(wù)半徑不會超過5公里），不僅中近期沒有正收益，即使是10年后的成熟期之后，也難以有正收益（無法收回成本，見注1）。因而，只可以做政府行為的示范性建站方案。數(shù)量不宜多，每個(gè)城市1-2個(gè)即可。全省選1-2城市即可。儲能充電站由于投資較?。ɑ静挥媒ㄔO(shè)用地和電網(wǎng)專線），充電功率大（大于電網(wǎng)專線充電功率），可以在較多的城市和公路設(shè)置，前期可選兩個(gè)城市及高速公路沿線設(shè)置。如福州與廈門各設(shè)5個(gè)，其間高速公路再設(shè)10個(gè)，共20個(gè)，這樣總投資不大，效果也較好。直流充電樁是城市內(nèi)主要的充電方式之一，考慮到電動出租汽車，電動公務(wù)汽車和私人的的電動轎車充電需求，首批直流充電樁可安排300-500個(gè)，并在1

20、-2個(gè)城市集中設(shè)置。交流充電樁基本上是每車1-2個(gè)，前期需求約20000個(gè)，此部分可由小區(qū)或單位內(nèi)部采購，也可由政府府門牽頭或指定部門負(fù)責(zé)逐步設(shè)置即可。（二）、首批費(fèi)用預(yù)算（1）、大型充電站2個(gè)：不算征地費(fèi)用和電網(wǎng)專線費(fèi)用，每個(gè)站內(nèi)設(shè)備約400萬元（2000KW充電能力計(jì)算），每個(gè)站基建辦公等費(fèi)用200-400萬（標(biāo)準(zhǔn)高低不同）。2站共計(jì)（600-800萬元）x20=1200-1600萬元。（2）、小型儲能充電站20個(gè)（強(qiáng)烈推薦）：122萬元x20個(gè)=244萬元。（3）、小型直流充電樁300個(gè)：8萬元x300個(gè)=2400萬元。（4）、交流充電樁2000個(gè)（可后續(xù)建設(shè)）0.798w萬元x2000個(gè)=1600萬元。以上總投資約如不考慮交