淄博市新能源汽車充電樁發(fā)展現(xiàn)狀及選址研究

文/商 慧，陳 高，劉洪柱，劉從臻

0 引言

近年來，全球氣候變暖不斷加劇，石油、煤炭等不可再生能源緊缺，發(fā)展綠色環(huán)保的新能源汽車顯得尤為重要。充電樁作為新能源汽車重要的配套設(shè)施，影響著此類車的發(fā)展。2010年，淄博市供電公司就已經(jīng)在5個區(qū)的各個大型停車場、居民小區(qū)等建立36個充電樁。雖然充電樁的規(guī)模不斷擴大，但在建設(shè)布局上仍然存在許多問題。本文分析了淄博市汽車充電樁建設(shè)現(xiàn)狀，并依據(jù)選址優(yōu)化理論提出了科學合理的規(guī)劃布置。

1 淄博市新能源汽車充電樁建設(shè)背景

2014年年初，淄博被列入國家新能源汽車推廣示范城市。自此，政府開始在全市推廣使用新能源汽車，鼓勵支持市民積極購買，其數(shù)量穩(wěn)步增長。截至2021年12月，淄博市新能源汽車保有量已達5萬輛左右。

在加大新能源汽車推廣同時，淄博市也開始擴大建設(shè)充電站等基礎(chǔ)設(shè)施，與新能源汽車發(fā)展保持同步。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截止到2021年年底，淄博市電動汽車充電樁保有量已經(jīng)達到3 500個左右，其中公共充電樁大約有1 500個。為了進一步推動充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，淄博市于2022年3月發(fā)布了《2022年電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實施方案》。根據(jù)規(guī)劃，淄博將力爭新增3 000多個電動汽車公共充電樁（包括綜合能源港200個公共充電樁）和7 000多個社區(qū)個人充電樁。目前，淄博市的充電設(shè)施建設(shè)方式根據(jù)領(lǐng)域不同主要有以下4種：私人領(lǐng)域型、企業(yè)自用型、公共服務型和社會服務型。

2 淄博市新能源汽車充電樁發(fā)展現(xiàn)狀及對策建議

2.1 充電樁選址布局困境

目前淄博市充電樁的布局范圍小且數(shù)量較少，分布不均勻，主要集中在張店區(qū)的大型商場、酒店等繁榮地帶的停車場。而對于經(jīng)濟發(fā)展相對緩慢的高青縣、桓臺縣及博山區(qū)，充電樁的建設(shè)較少，無法滿足廣大用戶的需求。同時由于充電樁主要的建造位置在城市中心繁華地帶，這些地方通常面臨著兩個問題，即高收費和高服務費。經(jīng)濟實力的優(yōu)勢使得這些地區(qū)的車輛相比其他區(qū)域更多，造成停車位不足，導致一些燃油車車主將汽車停在充電樁區(qū)域，致使電動汽車無法及時充電。

2.2 充電樁充電費用問題

新能源汽車數(shù)量的增加勢必引起電能消耗的增多，在這一背景下充電費用也相應提高。對用戶來說，充電費用通常包括兩個方面，一方面是充電基礎(chǔ)費，另一方面為服務費。以淄博市某一家公司建設(shè)的充電樁為例，在峰時段時每度電的收取費用為1.113 4元，在平時段時每度電的收取費用為0.763 9元，在谷時段時每度電收取費用為0.414 4元。除了基礎(chǔ)的充電費用以外，每度電還要收取0.6元的服務費用。就谷時充電來說，每度電需要支付的費用為1.011 4元。如果使用家庭電能，每度電收取費用為0.55元，相比市場上谷時段，費用得到極大地減小，這一連鎖反應也造成一些充電樁的使用效率低下。

2.3 充電樁設(shè)備管理問題

隨著電動汽車數(shù)量的不斷增加，車主對于充電樁的質(zhì)量和充電速度的要求也在提高。由于當前充電樁建設(shè)的速度比較快，而后續(xù)的設(shè)備管理維護，定期檢查等服務技術(shù)無法及時跟進，使得一些充電設(shè)施出現(xiàn)故障時，不能快速解決。張店地區(qū)部分充電樁因為建設(shè)較早，充電設(shè)施出現(xiàn)斷電現(xiàn)象未能及時更新，且工作人員的管理監(jiān)督不及時，導致許多充電樁成為“僵尸樁”。有樁不能充電，給車主造成了極大不便。例如：銀座地下停車場的充電樁是早期舊樁的第一代，充電口跟現(xiàn)在的車輛不匹配，并且現(xiàn)場無槍線，需要自帶設(shè)備，充電過程中經(jīng)常出現(xiàn)斷電問題。此外，一些設(shè)備由于未能及時完善，出現(xiàn)了充電速度慢等問題，造成車輛無法充電甚至更嚴重的安全問題。

2.4 充電樁改進對策建議

（1）因地制宜加大充電樁建設(shè)。

近年來淄博市鼓勵支持充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。根據(jù)因地制宜、按需設(shè)置的原則，在現(xiàn)有停車場的基礎(chǔ)上擴大充電樁建設(shè)，優(yōu)化充電樁的布局。采取的措施主要有：通過實施補貼政策，鼓勵醫(yī)院、國家電網(wǎng)、高等學校等機關(guān)事業(yè)單位，按照至少12%的比例建設(shè)充電樁；建設(shè)以快速充電為主，慢速充電為輔；簡化充電設(shè)施建設(shè)流程和手續(xù)，加快建設(shè)效率；利用傳統(tǒng)的站點增設(shè)充電功能，將一些合適的加油站、加氣站等站點改造成綜合性地能源港。

（2）加強管理監(jiān)督，建設(shè)充電樁信息管理平臺。

目前淄博市公共充電服務平臺主要是國家電網(wǎng)。建議相關(guān)工作人員可以加強對平臺的監(jiān)控，定期檢查充電設(shè)備。尤其是對于一些無槍線的“僵尸樁”及時做好設(shè)備維修，保證充電過程能夠順利有效地進行，提高用戶的滿意度。

淄博可以參考海南省近年來的成功經(jīng)驗，建立更加統(tǒng)一的信息管理平臺。將淄博市不同品牌的各類充電樁信息整合到平臺，進行實時監(jiān)控及管理，利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，對充電樁的運營、布局以及使用情況進行合理分析，確保充電設(shè)施通暢，進一步促進淄博市新能源汽車的發(fā)展。

3 新能源汽車充電樁選址理論

3.1 排隊論

排隊論即通過對需要服務的對象所到達的時間點和服務時長進行數(shù)據(jù)分析, 從而得到服務強度、等候時長、隊伍長度等統(tǒng)計指標量，進而對服務系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行改進優(yōu)化，使其既可以滿足服務對象的需求，又能夠讓系統(tǒng)的某些指標最優(yōu)。由于汽車充電是一個隨機性問題，所以在對充電樁進行選址時要考慮多方面的問題。在不同時間段的充電人數(shù)大相徑庭，排隊時長以及隊伍長度也會對充電樁位置產(chǎn)生影響，還需考慮繁忙階段是否會因為充電過多導致系統(tǒng)崩潰或癱瘓。

3.2 中心地理論

該理論早期并未應用在選址問題上，而是被使用在城市的規(guī)劃布局。后來隨著中心地理論的不斷發(fā)展成熟，其應用范圍也被逐漸擴大，在選址研究中該理論也逐漸合適。對于充電樁的位置，首先要考慮每個樁服務區(qū)域的大小。其次，在確定范圍后，應選擇樁的布局方式，最大限度地提高整個充電系統(tǒng)的效率?？梢允褂迷摾碚撝辛呅尉W(wǎng)絡(luò)的布局圖，來對充電樁需要建設(shè)的位置進行布置。

4 淄博市新能源汽車充電樁布局優(yōu)化

經(jīng)對淄博市新能源汽車未來的發(fā)展趨勢進行調(diào)查，初步將汽車數(shù)量與充電樁的數(shù)量比例設(shè)置為28∶1，充電時間大約為85分鐘。通過對淄博市內(nèi)的充電需求分析，發(fā)現(xiàn)每輛車每周大約充2次電，周五周六充電時長大約為20小時，為充電高峰期，而其余時間大約為14小時，在此期間每個充電樁都能充分利用。默認用戶在周五或周六以相同的概率充電一次,其余時間等概率隨機充電一次。運用排隊論分析,在保證排隊長度的條件下，可大致確定充電樁的數(shù)量。由計算得出，在當前電動汽車數(shù)量下，最少需要建設(shè)40個充電站，才能滿足用戶的需求。

中心地理論要求充電樁的位置必須充分考慮經(jīng)濟性與便利性。綜合來看,淄博市火車站既是淄博市的中心位置，又有多條路線交叉，多方人員在此聚集。因此，將選址原點設(shè)在此附近是最好選擇。通過將理論優(yōu)化布局結(jié)果與既有充電站布局進行比較，本著合理布局、適度超前的原則，淄博市將在既有充電站的基礎(chǔ)上再擴建9座充電站，如圖1所示。

5 結(jié)語

隨著新能源汽車數(shù)量的不斷增多，急需解決充電樁的數(shù)量及規(guī)劃布局問題。本文研究了淄博市新能源汽車充電樁現(xiàn)狀，分析了充電樁當前存在的問題，選取兩種充電樁選址理論，對充電樁布局進行了合理優(yōu)化，以促進充電樁與新能源汽車行業(yè)的協(xié)同發(fā)展。