安科瑞 劉秋霞
摘要:新能源汽車規(guī)模化發(fā)展的同時,充電不便利的痛點愈發(fā)明顯。在未來的新能源汽車行業(yè)發(fā)展當中,充電的矛盾要遠遠大于造車的矛盾,解決好充電的問題成為電動汽車行業(yè)發(fā)展的一個突出問題。解決充電補能問題,重要的方式之一是大功率充電(超充),但是超充站建設,存在著土地資源緊張以及充電站負荷容量限制的問題。相較于造車新勢力或第三方充電服務企業(yè)建設與運營充電站,加油站改建充電站更便利,本文主要探討加油站改建充電站的意義及方法。
1 加油站容易轉型為超充站
縱觀我國市場上已投放的充電樁,大致分四類:一類是由國家電網(wǎng)建設,主要在高速公路服務區(qū)或固定的充電站,城市網(wǎng)點較少,且服務對象大多為公交車;第二類為車企自建,第三類則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建。相比較而言,加油站轉型超充站更便利且空間巨大。
城市土地較少,特別是一線城市,但往往這些地區(qū)的充電需求較旺盛。而廣為布局的加油站,已在交通要道提前擁有土地資源。隨著超充技術發(fā)展,超充補電速度也越來越快,對于電動汽車車主來說,過去養(yǎng)成的去加油站加油的習慣,在電動化時代,將通過加油站得以延續(xù)。據(jù)中信證券測算充電行業(yè)遠期市場空間達到超千億元,一旦國內多數(shù)加油站成功轉型為超充站,影響巨大。
2022年中國加油站總數(shù)量達11.50萬座,這些加油站大部分可以轉化為充電站。實際上,中石油、中石化對于轉型充電站十分積極。譬如中石化、中石油在財務報告中均表示,隨著新能源行業(yè)的發(fā)展,兩者都決定迎合新的發(fā)展趨勢,使它們旗下的加油站不僅僅局限于加油的零售業(yè)務,而且向綜合能源服務商發(fā)展。中石化方面表示,到2025年要在5000座以上加油站里建超充站,現(xiàn)在已經建了2000多個站。而中石油已于2022年下半年,成立了瞄準充換電市場的中油綠電新能源有限公司。
因為充電速度的加快,超充站和加油站很多方面相似,加油站是很容易過渡到超充站的。而且上海、北京這樣的超大型城市中,加油站銷量越來越小,急需轉型,超充站是一個重要的轉型方向。
2 加油站轉型超充站存在的問題
超充站建設問題之一就是土地資源緊張,但是如果由加油站轉型超充站,這個問題便可迎刃而解。那么還有哪些障礙呢?
目前,我國的加油站轉型超充站,之所以還僅僅是一個趨勢,并沒有大規(guī)模發(fā)展,關鍵的制約因素是經濟利益。超充充電成本、效率方面,目前來看還不足以支撐加油站的發(fā)展,不過隨著超充車輛的增多,再有三四年的時間,就可以支持企業(yè)效益提升。由此可以預測,未來在新能源汽車逐漸取代燃油車的過程,大多數(shù)加油站可快速地轉型到超充站的。
加油站轉型超充站,還有一個難題,那就是電力來源問題。超充的功率需求對不少企業(yè)配電網(wǎng)來說是很大的挑戰(zhàn),特別是在用電高峰時段。目前解決這一問題的辦法是充電站配置光儲充一體化系統(tǒng)。光儲充一體化,是指由市電、分布式光伏、儲能系統(tǒng)、充電設備和常規(guī)負荷組成的供配用電系統(tǒng)。這套系統(tǒng)中關鍵在于儲能的參與,使得超充站可以實現(xiàn)局部微網(wǎng)的削峰填谷,而且很好地應對超充時代的大負荷對配電網(wǎng)的沖擊,很好的解決部分電網(wǎng)增容、擴容的矛盾問題。
3 安科瑞充電解決方案
傳統(tǒng)的加油站電力負荷很小,主要有加油機油泵、形象用電、照明用電等,一般單個傳統(tǒng)加油站負荷不超過50kW,采用0.4kV供電。但是如果轉為充電站,那負荷可能會幾十倍的增加。如果全部依賴電網(wǎng)供電,第一個問題是當?shù)仉娏Σ块T是否能滿足供電要求,對電網(wǎng)的沖擊較大;第二個是成本太高而減少利潤空間,通過配置市電、光伏、儲能相結合的方式可以擴充供電容量,大幅降低用電成本,提高充電站運行靈活性。
充電站供電系統(tǒng)主要為充電設備提供電源,由一次設備(開關柜、變壓器等)和光伏組件、光伏逆變器、儲能設備組成,見圖1所示。充電設備及光伏、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直流充電樁,儲能設備可以采用儲能集裝箱或者分布式儲能柜,可以根據(jù)情況分步擴容,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。這種方式除了應用在加油站之外,還可以大量應用在居民小區(qū)、 商業(yè)樓宇、 產業(yè)園區(qū)等等。
圖2 AEV300-DC160SS一體式非車載直流充電機
圖3 充電樁運營管理平臺系統(tǒng)架構
大屏顯示:展示充電站設備統(tǒng)計、使用率排行、運營統(tǒng)計圖表、節(jié)碳量統(tǒng)計等數(shù)據(jù)。
圖5 站點監(jiān)控界面
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、關聯(lián)訂單信息、充電功率曲線等。
圖7 運營趨勢界面
收益查詢:提供收益匯總、實際收益報表、收益變化曲線、支付方式占比等功能。
圖9 故障分析界面
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、交易流水查詢、充值余額明細等功能。
圖10 訂單查詢界面
3.3 充電樁設備選型表
型號功率輸入電壓輸出電壓備注
AEV-AC007D-LCD7kWAC220VAC220V單槍
AEV200-DC030D30kWAC380VDC200-1000V單槍
AEV200-DC060S60kWAC380VDC200-750V雙槍
AEV200-DC120S120kWAC380VDC200-1000V雙槍
AEV200-DC080D80kWAC380VDC200-1000V單槍
AEV200-DC160S160kWAC380VDC200-1000V雙槍,國網(wǎng)標準
4 結束語
過去大家均認為加油站等業(yè)態(tài),屬于傳統(tǒng)行業(yè),隨著燃油車逐漸退出歷史舞臺,加油站也會日暮西山。但是隨著超充的快速發(fā)展,加油站搖身一變成為了超充站,擁抱新能源汽車時代,將可能位居新能源板塊的重要位置,成功轉變?yōu)楦叱砷L企業(yè),比如今的新能源整車制造,更值得期待。