章維揚(yáng),萬力
(1.安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,安徽 合肥 230001;2.合肥工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院,安徽 合肥 230009)
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,做為汽車動力的石油燃料不僅成為國內(nèi)頭號污染源,而且也成為威脅我國國家安全的戰(zhàn)略要害所在。盡快推行以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。
大力發(fā)展新能源汽車應(yīng)用已經(jīng)成為我國政府的戰(zhàn)略性發(fā)展政策,近年來國家頒布了一系列相關(guān)政策和推進(jìn)措施。我省電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直位于全國前列,省人民政府辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加快電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的實(shí)施意見》以下簡稱“實(shí)施意見”,推動了我省電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)健康快速發(fā)展。其就發(fā)展電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的意義、總體要求和發(fā)展目標(biāo)、主要任務(wù)及保障措施提出了明確要求;提出了充電基礎(chǔ)設(shè)施是指為電動汽車提供電能補(bǔ)給的各類充換電設(shè)施,屬于新型城市基礎(chǔ)設(shè)施的明確定位;指出大力發(fā)展電動汽車,有利于推動我國從汽車大國向汽車強(qiáng)國邁進(jìn),有利于加快燃油替代,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),減少汽車尾氣排放,促進(jìn)節(jié)能減排,防止大氣污染。加快充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),有利于解決電動汽車充電難題,是發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要保障;有利于拓展社會資本投資空間,推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新和增加公共產(chǎn)品、公共服務(wù)“雙引擎”,為穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、惠民生增添新動能。
根據(jù)“實(shí)施意見”要求,政府應(yīng)積極持各類社會組織主導(dǎo)或參與國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂,提升充電設(shè)施領(lǐng)域安徽標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)權(quán)和話語權(quán)。編制全省充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)充電標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。開展充電設(shè)施場所消防等安全技術(shù)措施研究,及時制修訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。完善充換電設(shè)備、電動汽車電池等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),明確防火安全要求。制定無線充電等新型充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。完善充電基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)量、計(jì)費(fèi)、結(jié)算等運(yùn)營服務(wù)管理規(guī)范,加快建立充電基礎(chǔ)設(shè)施的道路交通標(biāo)志,逐步建立以國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主,地方標(biāo)準(zhǔn)為輔,相互銜接、協(xié)調(diào)配套,符合安徽實(shí)際的充電設(shè)施領(lǐng)域充換電關(guān)鍵技術(shù)、工程建設(shè)、運(yùn)營服務(wù)、維護(hù)管理等標(biāo)準(zhǔn)和道路交通標(biāo)識體系。
充電站的建設(shè)程度,直接影響著電動汽車的大規(guī)模商業(yè)化推廣,隨著充電設(shè)備國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的完成,對充電樁、充電站的建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)制定就提到了重要的工作日程。從目前的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用情況來看,存在以下亟待解決的技術(shù)問題。
①規(guī)劃和選址。市區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部、新建和老舊住宅小區(qū)的規(guī)劃很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。
②配網(wǎng)配套建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。對于充電設(shè)備的配電容量、充電電流、負(fù)荷等級、負(fù)荷計(jì)算、電擊防護(hù)和通信及監(jiān)控等沒有參照的技術(shù)要求。
③充電服務(wù)智能化和應(yīng)用信息化。為充分發(fā)揮充電站和充電樁的使用效率和提供服務(wù)水平,需要與智慧交通的融合及配置完善的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)施各充電站的信息采集、分析及共享。實(shí)施完善的電力調(diào)度滿足電網(wǎng)需求,同時實(shí)現(xiàn)對充電設(shè)備的在線運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和故障報(bào)警等功能,以實(shí)現(xiàn)充電站運(yùn)維的互聯(lián)網(wǎng)+。
從全省情況看,充電樁、充電站等配套設(shè)置建設(shè)仍然存在建設(shè)發(fā)展不平衡、配套政策不完善、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不健全等問題,因而亟需編制一部專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)維市場,以提供有效的技術(shù)管理手段。
為推動我省電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)健康快速發(fā)展,安徽省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳標(biāo)準(zhǔn)定額處、國家電網(wǎng)安徽省電力公司、合肥工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院、安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院等單位聯(lián)合申請并于2016年2月成立編制組。編制組經(jīng)過廣泛調(diào)查研究,認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),參考有關(guān)國家和行業(yè)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上制定本標(biāo)準(zhǔn)。
省標(biāo)《電動汽車充電站及充電樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》共10章。
第一章“總則”。提出本標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)指導(dǎo)思想、編寫原則、適用范圍。提出新建、擴(kuò)建和改建的各類充電站和樁的技術(shù)要求及建設(shè)的審查依據(jù)。
第二章“術(shù)語”。對本標(biāo)準(zhǔn)涉及的術(shù)語和定義的名詞做出解釋。
第三章“一般規(guī)定”。對我省不同類別的充電站和樁進(jìn)行分類,提出各類充電站涉及適應(yīng)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平的要求;電動汽車充電站的規(guī)模根據(jù)非車載充電機(jī)充電車位的數(shù)量或供電裝機(jī)容量分大、中、小型三類,充電設(shè)備的類型按照停車場使用的電動汽車類型進(jìn)行配置等。主要技術(shù)要求有:
①新建公共建筑物停車場所和社會公共停車場所,充電車位應(yīng)按不少于規(guī)劃停車位20%的比例配建充電機(jī)(樁)。
②新建住宅小區(qū)公共停車場所,停車位應(yīng)全部預(yù)留充電樁建設(shè)安裝條件,充電車位應(yīng)按不少于規(guī)劃停車位10%的比例配建充電機(jī)(樁)。
③新建公共建筑物停車場所的非車載充電機(jī)充電車位配置比例不宜低于充電車位總數(shù)的10%,其中,禮堂、電影院、劇院、體育場館、候機(jī)(車、船)廳、醫(yī)院和大中型商店等建筑的非車載充電機(jī)充電車位布置比例不宜低于充電車位總數(shù)的20%。
④新建社會公眾服務(wù)停車場所的非車載充電機(jī)充電車位配置比例不宜低于充電車位總數(shù)的20%,其中高速公路服務(wù)區(qū)公共充電站非車載充電機(jī)充電車位配置比例不宜低于充電車位總數(shù)的80%。
第四章“站址選擇和布置”。充電站的站址宜靠近城鄉(xiāng)道路,不宜選在城市干道的交叉口和交通繁忙路段附近,同時也不宜選在交通困難的道路旁。充電站內(nèi)道路的設(shè)置應(yīng)滿足消防及服務(wù)車輛通行的要求。充電站的出入口不宜少于2個,當(dāng)充電站的車位不超過50個時,可設(shè)置1個出入口。充電區(qū)應(yīng)考慮安裝防雨、雪的設(shè)施。
第五章“充電設(shè)備選擇”。本章對非車載充電機(jī)、交流充電樁的功能及用途進(jìn)行了定義并對各自的電源、功能及環(huán)境做出來規(guī)定,非車載充電機(jī)一般由功率單元、控制單元、計(jì)量單元、充電接口、供電接口、通信接口及人機(jī)交互界面等部分組成。交流充電樁一般由樁體、電氣模塊、計(jì)量模塊和通信模塊等部分組成。
第六章“供配電系統(tǒng)”。分為負(fù)荷分級及計(jì)算、電源及供配電系統(tǒng)、低壓配電、電能質(zhì)量4個章節(jié)。電動汽車充電站內(nèi)用電負(fù)荷的分級根據(jù)充電站的規(guī)模、配套設(shè)施的性質(zhì)、用電負(fù)荷的重要性和中斷供電所造成的損失程度進(jìn)行劃分。供配電系統(tǒng)受電端的供電電壓偏差允許值,應(yīng)符合相關(guān)要求。非車載充電機(jī)、監(jiān)控裝置、容量較大及重要的用電設(shè)備宜采用放射式配電方式。充電站所產(chǎn)生的電壓波動和閃變在電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的限值應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》(GB/T 12326)的有關(guān)規(guī)定。
第七章“計(jì)量、監(jiān)控及通信系統(tǒng)”。對電動汽車充電設(shè)施的計(jì)量、交流充電樁計(jì)量裝置功能配置、非車載充電機(jī)計(jì)量裝置功能配置、充放電計(jì)費(fèi)裝置功能配置等做出來明確的規(guī)定。充電站監(jiān)控系統(tǒng)站控層、間隔層及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成,包括充電監(jiān)控系統(tǒng)、供電監(jiān)控系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)和其他設(shè)備監(jiān)控功能。監(jiān)控系統(tǒng)站控層和間隔層之間以及站控層各主機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以太網(wǎng)鏈接。計(jì)費(fèi)裝置與充電機(jī)/樁監(jiān)控單元之間通信協(xié)議宜采用TCP/IP協(xié)議,實(shí)現(xiàn)間隔層的充電監(jiān)控功能。
第八章“其他專業(yè)”。對電動汽車充電站(樁)所配套的建筑及結(jié)構(gòu)、給排水、通風(fēng)與空調(diào)、照明、防雷及接地、消防及滅火設(shè)施等提出相應(yīng)的技術(shù)要求。
第九章“驗(yàn)收”。電動汽車充電站及充電樁設(shè)施驗(yàn)收應(yīng)執(zhí)行國家、行業(yè)及地方有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),符合電力建設(shè)施工、驗(yàn)收及質(zhì)量驗(yàn)評標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的有關(guān)要求,確保充電站、充電樁投運(yùn)后安全、可靠。充電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、計(jì)量和監(jiān)控、通訊系統(tǒng)、土建及其他配套設(shè)施均應(yīng)滿足相關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目的文檔資料齊全,所有軟、硬件設(shè)備型號、配置、數(shù)量和技術(shù)參數(shù)均滿足項(xiàng)目合同等技術(shù)文件的要求,驗(yàn)收結(jié)果滿足本標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。
第十章“運(yùn)行和維護(hù)”。電動汽車充電站及充電樁的運(yùn)行維護(hù)工作應(yīng)建立運(yùn)行維護(hù)體系。電動汽車充電站及充電樁的運(yùn)行包括巡視檢查、充電操作、運(yùn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。充電設(shè)施運(yùn)行與維護(hù)應(yīng)遵守國家安全生產(chǎn)相關(guān)法律法規(guī),明確安全目標(biāo),制定實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)的保障措施,落實(shí)安全責(zé)任。
該標(biāo)準(zhǔn)編寫章節(jié)清晰,結(jié)構(gòu)合理,使用的技術(shù)措施準(zhǔn)確,內(nèi)容也較為全面。
①技術(shù)要求明確。根據(jù)停車場所的性質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)不僅對停車場及充電站內(nèi)充電設(shè)施的數(shù)量提出了要求,也對充電設(shè)施非車載充電機(jī)的配置比例進(jìn)行了規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)還根據(jù)電動汽車充電設(shè)施的性質(zhì)結(jié)合國家電網(wǎng)典型設(shè)計(jì)要求,明確了大、中、小型分類的標(biāo)準(zhǔn)。給站址選擇、負(fù)荷等級和供電規(guī)劃的實(shí)施提供了前提。
②技術(shù)措施合理。標(biāo)準(zhǔn)列出了充電設(shè)備的電流、電壓和功率等技術(shù)參數(shù)的優(yōu)先選用數(shù)值,并對各類負(fù)荷進(jìn)行了級別的劃分。在供電規(guī)劃中,考慮到供電的可靠性也兼顧到電網(wǎng)供電電源資源緊張等因素,在性價比上進(jìn)行了大量的典型案例分析,對于雙電源供電及自備電源的設(shè)置提出了合理的要求。
③技術(shù)內(nèi)容全面。本標(biāo)注涵蓋了規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行及維護(hù)等充電站及充電樁建設(shè)全周期的建設(shè)內(nèi)容。
④技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)。本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大量的調(diào)研并進(jìn)行了典型設(shè)計(jì),對目前非車載充電機(jī)的快速發(fā)展進(jìn)行了緊密的關(guān)注,提出了智能集群式充電系統(tǒng)的技術(shù)要求,標(biāo)準(zhǔn)還納入了互聯(lián)網(wǎng)+智慧交通對各個充電設(shè)施的信息要求及運(yùn)維監(jiān)管平臺。對充電設(shè)施提出了局部等電位輔助保護(hù)的電擊防護(hù)措施。這些都是目前在充電站和充電樁建設(shè)中重要的技術(shù)內(nèi)容。
電動汽車是一種發(fā)展前景廣闊的綠色交通工具,是解決能源和環(huán)境問題的重要手段。標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于提高充電系統(tǒng)的便利性、經(jīng)濟(jì)性、安全性,直接影響和決定著電動汽車的發(fā)展進(jìn)程。對于推動我省電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)健康快速發(fā)展具有重要意義。
目前制約電動汽車發(fā)展及普及的最關(guān)鍵問題之一,是儲能電池的性能和應(yīng)用水平。優(yōu)化電池智能化充電方法的目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)無損電池的充電,監(jiān)控電池的放電狀態(tài),避免過放電現(xiàn)象,從而達(dá)到延長電池的使用壽命和節(jié)能的目的。
另外,充電智能化的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展也很快,主要體現(xiàn)在以下方面:優(yōu)化的、智能充電技術(shù)和充電機(jī)、充電站;電池電量的計(jì)算、指導(dǎo)和智能化管理;電池故障的自動診斷和維護(hù)技術(shù)等。
我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)剛剛起步,并沒有具備明顯優(yōu)勢的技術(shù)方向,所以國家有關(guān)部委在選擇具體的新能源汽車道路時采取了多管齊下的策略,對各種可行的技術(shù)都予以了一定的支持。
該標(biāo)準(zhǔn)將在今年開始進(jìn)行貫標(biāo)和宣講,同時在實(shí)踐中應(yīng)用。因?yàn)殡妱悠嚰夹g(shù)的快速發(fā)展,加上編制時間較緊和作者水平有限,也希望各單位或個人在執(zhí)行過程中的意見或建議及時提供給編制組,以便于更好的為充電站和充電樁的建設(shè)服務(wù)。
[1]GB 50966-2014,電動汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中國計(jì)劃出版社出版,2014.
[2]GB/T 29781-2013,電動汽車充電站技術(shù)要求[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版,2013(.
[3]GB/T 28569-2012,電動汽車交流充電樁電能計(jì)量[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版,2012.
[4]Q/CSG12001-2010,電動汽車充電站及充電樁驗(yàn)收規(guī)范[S].