電動汽車充電站的優(yōu)化布局方法分析

莫威飛 南昌興華電力設(shè)計咨詢有限公司

引言

隨著能源形勢的日益嚴(yán)峻，發(fā)展新能源是今后能源行業(yè)的重要發(fā)展方向，采用電動汽車可以降低傳統(tǒng)化石能源的消耗，目前國家也正大力推廣充電站建設(shè)。但電動汽車充電站在推廣的過程中可能會面臨一定的困難，由于對充電車的認(rèn)知度低，不太愿意接受充電車，但社會趨勢是要用充電車取代燃油車，因此需要分析電動汽車充電站的布點選擇及安全管理。

1 電動汽車充電站發(fā)展的背景

隨著傳統(tǒng)化石能源的形勢日益嚴(yán)峻，發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)是今后重要的發(fā)展趨勢，目前已經(jīng)有較大規(guī)模的電動汽車充電站投入到實際的運行中。隨著電動汽車迅猛發(fā)展，建設(shè)充電站將具有較大的市場。在對電動汽車充電站的布局方面，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾妱悠嚨膶嶋H情況，綜合考慮確定電動汽車充電站的具體布局。在高速公路、停車場等地方，都可以配套建設(shè)一定規(guī)模的電動汽車充電站，滿足電動汽車用戶對充電的需求。在建設(shè)電動汽車充電站時，需要考慮的因素較多，包括當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源、線路的容量和電動汽車的充電需求等，這需要城市規(guī)劃部門、交通部門以及供電企業(yè)共同加以協(xié)調(diào)解決。

2 電動汽車充電站

隨著電動汽車的快速發(fā)展，需要建設(shè)一定量配套的電動汽車充電站，以滿足電動汽車在日常行駛過程中的充電要求。建設(shè)電動汽車充電站時，應(yīng)提供不同的充電方式和充電接口，滿足不同類型的電動汽車的充電需求。一般而言，按照充電方式的不同，可以將電動汽車分為交流充電站、直流充電站。對于交流充電站，其充電的速度相當(dāng)較慢，但也具有一定的優(yōu)點，如占地面積小，布點靈活等，故在某些特定的場合也具有較大的應(yīng)用和推廣空間。同時，交流充電站能夠應(yīng)用在企事業(yè)單位、居民小區(qū)等場所。對于直流充電站，其充電速度較快，輸出的功率也較大，可以建設(shè)在購物中心、游覽區(qū)等區(qū)域。在建設(shè)電動汽車充電站時，應(yīng)考慮到后期電動汽車充電樁的運維人員的方便性，不應(yīng)造成導(dǎo)致難以維護(hù)和改造的問題。對于電動汽車充電樁的用電電價問題，應(yīng)建立一套專門針對電動汽車用電的電價體系，和一般的居民電價和工業(yè)電價應(yīng)有所不同。

同時，規(guī)模較大的電動汽車同時并入電網(wǎng)，也會對電網(wǎng)企業(yè)帶來較大的影響，故合理布局電動汽車充電站具有重要的意義。在電動汽車充電行為方面，電動汽車用戶一般可以分為有序充電模式和無序充電模式等。如果采用有序充電模式，則對電網(wǎng)所產(chǎn)生的影響較小，但需要依靠電價等配套政策的鼓勵。如果是無序充電模式，則會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的影響，在對電動汽車充電站的布局過程中，對此應(yīng)在優(yōu)化規(guī)劃模型中加以考慮。

3 電動汽車充電站的優(yōu)化布局及布點選擇

3.1 電動汽車充電站的優(yōu)化布局

對電動汽車充電站進(jìn)行布點，對于推廣電動汽車充電站的建設(shè)具有重要的意義。充電站的建設(shè)在布點上面臨的困難主要有以下問題，首先是布點合理性的選擇方面，重點應(yīng)確定選在什么樣的點建設(shè)電動汽車充電站，另外現(xiàn)在都是寸土寸金，如何選擇充電站布點涉及到的土地使用協(xié)調(diào)。

對于電動汽車充電站的建設(shè)地點選擇，應(yīng)以滿足電動汽車消費者的需求為主，建設(shè)數(shù)量合理的電動汽車充電站。其次，在停車場區(qū)域內(nèi)可以按照一個車位一個樁的方式進(jìn)行建設(shè)，在商場等區(qū)域應(yīng)建設(shè)快速充電站，給消費者帶來較大的便利性。最后，對于高速公路區(qū)域，可以充分利用高速公路上的光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過光伏對電動汽車充電站進(jìn)行充電，這樣也可以提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能利用效率，但需要在技術(shù)層面上加以創(chuàng)新。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，電動汽車充電站的技術(shù)體系也將會更加完善，更好地給電動汽車用戶帶來方便和快捷。

3.2 電動汽車充電站的優(yōu)化規(guī)劃

充電站的總體規(guī)劃應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)貙ν恋氐囊?guī)劃，相互之間應(yīng)協(xié)調(diào)，并滿足公用設(shè)施的建設(shè)要求。對電動汽車充電站進(jìn)行布點，需要充分考慮到土地使用方面的問題，防止出現(xiàn)因土地使用方面的糾紛情況發(fā)生。在建設(shè)電動汽車充電站之前，需要對電動汽車充電站建設(shè)的土地性質(zhì)進(jìn)行核查，是否滿足電動汽車充電站的建設(shè)施工條件。如果不滿足電動汽車的建設(shè)條件，則應(yīng)該考慮更換電動汽車的建設(shè)地點。對于具體的電動汽車優(yōu)化規(guī)劃模型，可以建立以電動汽車建設(shè)投資成本最小為目標(biāo)的優(yōu)化模型，以線路的容量、電動汽車的數(shù)量等為約束條件，通過采用優(yōu)化算法求解所建立的模型，得到具體的電動汽車充電樁的布局方案。

4 結(jié)論

本文對電動汽車充電站的優(yōu)化布局方法進(jìn)行了分析，包括電動汽車充電樁在建設(shè)過程中需要考慮到的多種不同類型的因素。隨著電動汽車投入市場的規(guī)模不斷變大，今后電動汽車充電站的建設(shè)規(guī)模也將變大，應(yīng)對電動汽車充電站進(jìn)行合理優(yōu)化布局。