安科瑞 黃飛蓉

1、項(xiàng)目背景

在人類歷史長河中，已經(jīng)經(jīng)歷了兩次交通能源動力系統(tǒng)變革。今天，人類再次來到了交通能源動力系統(tǒng)變革的十字路口，第三次變革將是以電力和動力電池(包括燃料電池)替代石油和內(nèi)燃機(jī)，將人類帶入清潔能源時代，我們大膽的預(yù)測，第三次交通能源動力系統(tǒng)的變革將帶動亞洲經(jīng)濟(jì)的騰飛，使亞洲取代美國成為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)動機(jī)。

在能源和環(huán)保的壓力下，新能源汽車無疑將成為未來汽車的發(fā)展方向。如果新能源汽車得到快速發(fā)展，以2020年中國汽車保有量1.4億計(jì)算，可以節(jié)約石油3229萬噸，替代石油3110萬噸，節(jié)約和替代石油共6339萬噸，相當(dāng)于將汽車用油需求削減百分之22.7。2020年以前節(jié)約和替代石油主要依靠發(fā)展先進(jìn)柴油車、混合動力汽車等實(shí)現(xiàn)。到2030年，新能源汽車的發(fā)展將節(jié)約石油7306萬噸、替代石油9100萬噸，節(jié)約和替代石油共16406萬噸，相當(dāng)于將汽車石油需求削減百分之四十一。屆時，生物燃料、燃料電池在汽車石油替代中將發(fā)揮重要的作用。

結(jié)合中國的能源資源狀況和國際汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢，預(yù)計(jì)到2025年后，中國普通汽油車占乘用車的保有量將僅占百分之五十左右，而先進(jìn)電池汽車、燃?xì)馄嚒⑸锶剂?燃料電池)汽車等新能源汽車將迅猛發(fā)展。

智能電動自行車充電樁系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)、設(shè)備終端布局全景化展示，實(shí)現(xiàn)可視化管理，直觀顯示所有的充電站的使用情況，空余情況、預(yù)警情況、營業(yè)額按日、月統(tǒng)計(jì)、多終端匯總展示等。對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、插座空置等情況進(jìn)行實(shí)時反饋與一鍵管控。多種數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)，對站點(diǎn)的運(yùn)行的狀況能夠隨時進(jìn)行掌控和分析，可以對接物業(yè)、消防、安監(jiān)部分。智能電動車充電站作為現(xiàn)在充電站的主流產(chǎn)品，產(chǎn)品在安全性、便利性、可操作性上都有了質(zhì)的發(fā)展。首先智能電動車充電站采用的都是智能芯片，還有4G通信技術(shù)，在充電的過程中就能夠?qū)Τ潆娗闆r進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，對于車主來說，在手機(jī)上就能夠根據(jù)車的充電狀態(tài)及時進(jìn)行調(diào)整，對于電動車電池也有很好的保護(hù)作用，還能夠延長電池的使用壽命。

2、國家充電設(shè)施建設(shè)文件

2015年，國務(wù)院辦公廳《關(guān)于電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2015〕73號);2015年發(fā)改委印發(fā)《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2017-2022年)》;2016年1月，五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于“十三五”新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施獎勵政策及加強(qiáng)新能源汽車推廣應(yīng)用的通知》;2017年，能源局、國資委、機(jī)關(guān)事務(wù)局《關(guān)于單位內(nèi)部電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的通知》;2018年，發(fā)改委印發(fā)《提升新能源汽車充電保障能力行動計(jì)劃》發(fā)改能源〔2018〕1698號;2019年3月，財(cái)政部《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》財(cái)建〔2019〕138號;2020年10月20日，國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(2021-2035)的通知。

3、居民小區(qū)停車場充電站分析

居民小區(qū)里面的停車場大致分為兩類：非機(jī)動車停車場和機(jī)動車停車場。充電樁其功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑和居民小區(qū)停車場內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。非機(jī)動車停車場里大多為電動自行車和電動三輪車，這類車型的動力來源于自身的電瓶，充電成了居民的一大難題，私拉電線的情況時有發(fā)生，這樣往往很容易引起火災(zāi)。安科瑞電氣的電瓶車智能充電樁具有10路，20路和2路充電，可為居民解決充電需求，更好的保障小區(qū)居民的權(quán)益。非機(jī)動車停車場大部分為私家車，以及小部分為居民提供生活保障的物流車。居民的私家車大部分都是白天外出工作，晚上停在停車場可選擇交流充電樁在夜間慢速充電;而物流車電池容量大，電量消耗大，直流充電樁可為其快速充電。

3.1充電站預(yù)估需求分析

通過對相關(guān)居民小區(qū)停車場相關(guān)情況的初步了解，參考公交車站、物流站、地下停車場、公共停車場及居民小區(qū)停車場等，這些停車場的運(yùn)營情況及運(yùn)行規(guī)律，制定以下方案。規(guī)劃充電車輛有：私家車、出租車、小型貨車、小型客車、電動車等。主要需求：私家車、出租車、小型貨車、小型客車、電動車等車輛快速補(bǔ)電及均衡充電需求;本期共規(guī)劃充機(jī)動車電車位60個，其中快充3個，非機(jī)動車充電車位30個。充電設(shè)備組成如下：

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3.2充電站配電解決方案

在我國平均電動車數(shù)量初步估算保有量在3.5億，隨著時間的推移以及電動車產(chǎn)業(yè)鏈完善、相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，充電產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入了告訴優(yōu)勝劣汰的階段，車主們采用智能電動自行車充電樁系統(tǒng)，而是市場發(fā)展方向、市場需求。如今電動車自行車行業(yè)逐步的走向成熟，當(dāng)然不同的廠家不同的品牌投資規(guī)模、投資鏈條不同，但是毋庸置疑，新能源發(fā)展呈現(xiàn)了勃勃生機(jī)。在電動車末端市場方面，電動車因其充電過程的漫長，每次騎行都需要估算電池充電容量與行駛路程，經(jīng)常因電池容量不足而給日常使用帶來諸多不便。智能化的電動自行車充電樁則帶給車主不一樣的體驗(yàn)，帶來生活的樂趣。

電源額定容量需求計(jì)算：7kW交流充電機(jī)：57臺30kW交流充電機(jī)：3臺7kw功率因數(shù)cos?：0.95交流充電機(jī)工作效率η：1充電機(jī)同時工作系數(shù)k：0.77kw交流充電機(jī)總功率S1：S1= P /(cos? *η)=7*57/(0.95*1)=515kW充電機(jī)總功率ΣS：ΣS=S1=515kW變壓器負(fù)荷率βm：0.8其他負(fù)荷容量s：0.05S變壓器容量S= k * (ΣS + s ) /βm 由以上公式推導(dǎo)出變壓器功率S=k*ΣS/(βm-0.05k)=420*0.7/(0.8-0.05*0.7)=471.24kW推薦箱變?nèi)萘繛?00kVA，交流充電設(shè)備先就近匯流在配電柜內(nèi)，再接引至箱變內(nèi)開關(guān)。

3.3充電站的介紹

3.3.1充電站的設(shè)計(jì)

機(jī)動車停車場由一臺500kVA箱變、4面配電箱和57臺落地式7kW交流充電樁和3臺落地式30kw直流充電樁組成。其中三個每面配電箱內(nèi)置19個空開控制19臺充電樁，另一個配3個空開控制3臺充電樁，配電箱電源取自新增箱變，所有電纜均在電纜溝內(nèi)直埋。非機(jī)動車停車場是由一面配電箱及3臺電動單車智能充電樁組成，并設(shè)有防雨棚，每臺電動單車智能充電樁可同時為10輛電動車充電。電動單車智能充電樁掛在防雨棚內(nèi)設(shè)置的橋加上。項(xiàng)目10kV電源進(jìn)線，通過箱變等設(shè)備供給充電設(shè)備，滿足充電設(shè)備用電。配電設(shè)備在高壓側(cè)裝設(shè)高壓計(jì)量柜，低壓側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)，獨(dú)立接地回路。10kV母線、0.4kV母線均采用單母線分段的主接線形式，通過分段斷路器實(shí)現(xiàn)暗備用;在箱變低壓側(cè)裝設(shè)諧波功補(bǔ)償裝置。

3.3.2總平面布局原則及綠化

布局原則：(1)在充分考慮項(xiàng)目先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、實(shí)施性的前提下，符合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能減排相關(guān)要求。(2)根據(jù)站內(nèi)設(shè)施的功能性質(zhì)、生產(chǎn)流程和實(shí)際危險性，結(jié)合四鄰狀況及風(fēng)向，分區(qū)集中布置，減少管線長度，節(jié)約投資，方便以后的作業(yè)和經(jīng)營管理。(3)站內(nèi)場地通暢，站內(nèi)充電區(qū)開闊，方便大型車輛或消防車輛的進(jìn)出。(4)根據(jù)自然地形進(jìn)行工藝布置，盡量減少土石方量。綠化：綠化布置是環(huán)境保護(hù)的重要措施，因而根據(jù)具體要求，與總平面布置綜合考慮，并與場地環(huán)境相協(xié)調(diào)。根據(jù)該項(xiàng)目的規(guī)模和總平面布置方案，為了創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，在充電區(qū)與供電區(qū)之間可利用的位置見縫插綠，在充分利用土地的情況下，盡可能的搞好區(qū)域的綠化。

3.3.3本充電站的優(yōu)點(diǎn)

(1)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)依據(jù)中所列的節(jié)能設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、相關(guān)終端用能產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型，規(guī)劃、建筑結(jié)構(gòu)、電氣、給排水、采暖通風(fēng)與空調(diào)等均提出成熟先進(jìn)、切實(shí)可行的節(jié)能方案和節(jié)能措施，都沒有采用明令禁止或淘汰的落后工藝、設(shè)備及產(chǎn)品，所有設(shè)備均選用先進(jìn)、成熟、可靠、效率高、低能耗節(jié)能型設(shè)備，項(xiàng)目各類供用能系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)計(jì)量管理與監(jiān)督。

(2)節(jié)能效果顯著，符合國內(nèi)節(jié)能技術(shù)要求，并達(dá)到同行業(yè)國內(nèi)先進(jìn)水平。

(3)充換電設(shè)施均為低壓設(shè)備，頻率低(50Hz)，磁場強(qiáng)度低于彩電、微波爐，而且充換電站內(nèi)不需要常駐人員。

(4)本方案認(rèn)真執(zhí)行“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的消防工作方針以及國家和本行業(yè)的有關(guān)消防規(guī)定，在總圖布置、建筑結(jié)構(gòu)、消防供水以及火災(zāi)報(bào)警等消防設(shè)計(jì)中采取了一系列防范措施，防止和減少火災(zāi)的危害。

3.4機(jī)動車充電站建設(shè)清單及要求

3.4.1充電設(shè)備及材料配置表

3.4.2土建、安裝、調(diào)試施工統(tǒng)計(jì)

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3.4.3安裝及施工要求

(1)務(wù)必選擇合適的7kW交流充電樁和30kw直流充電樁安裝的位置，充電樁需要干燥、通風(fēng)、避免陽光直射的使用環(huán)境。(2)為保證使用合理，應(yīng)具備良好的接地系統(tǒng)，充電樁接地良好。(3)充電樁安裝位置應(yīng)該靠近電動汽車停泊位置，以方便日常使用，務(wù)必考慮充電設(shè)備進(jìn)線和充電線纜的長度。

機(jī)動車充電站投資收益及回收期收益

假設(shè)充電樁的充電機(jī)全部運(yùn)行進(jìn)行充電，每天所有充電樁充電6小時，充電服務(wù)費(fèi)按0.4元/kWh。公共停車場停車場電費(fèi)為0.8元/kWh。損耗：每臺交流充電樁待機(jī)損耗為0.01kW。每臺交流充電樁損耗/年：0.01kW*24h*365天=87.6kWh/年充電樁的年損耗=交流充電樁的年損耗*電費(fèi)=5256kWh/年*0.8元/kWh=4204.8元/年

收益：

充電樁充電每天收益：489kW*0.4元/kWh*6h=1173.6元/天充電樁的年收益(每年按250天計(jì)算)：1173.6元/天*250天=293400元/年年凈收益=年收益-年損耗=293400-4204.8=289,195.2元(約28.91萬元)注：該估算僅供參考，實(shí)際充電時間和收益需要參考當(dāng)?shù)匦履茉雌嚵髁俊?/p>

3.5非機(jī)動車充電站建設(shè)清單及要求

3.5.1充電設(shè)備及材料配置表

3.5.2土建、安裝、調(diào)試施工統(tǒng)計(jì)

3.5.3安裝及施工要求

(1)務(wù)必選擇合適的電動單車充電樁安裝的位置，充電樁需要干燥、通風(fēng)、避免陽光直射的使用環(huán)境。(2)為保證使用合理，應(yīng)具備良好的接地系統(tǒng)，電動單車充電樁接地良好。(3)電動單車充電樁安裝位置應(yīng)該靠近電動汽車停泊位置，以方便日常使用，務(wù)必考慮充電設(shè)備進(jìn)線和充電線纜的長度。

3.6非機(jī)動車充電站投資收益及回收期收益

充電設(shè)備的大功率為6.6KW，共3臺設(shè)備，在實(shí)際使用中，充電按小時計(jì)費(fèi)，服務(wù)費(fèi)1元/時，電費(fèi)按照0.8元/kWh計(jì)算。30個充電車位，若按照電動自行車與電動三輪車7:3的配比。電動三輪車9輛，每天充一次電，一次充電至少6小時;電動自行車21輛，每天充一次電，一次充電至少4小時。電動三輪車充電時長=9*6=54h電動自行車充電時長=21*4=84h充電總時長=電動三輪車充電時長+電動自行車充電時長=54+84=138h每臺設(shè)備平均每天充電小時數(shù)=充電總時長/充電車數(shù)量=138/30=4.6h每天收益=充電總時長*服務(wù)費(fèi)=138h*1元/時=138元每天支出=6.6kW*3臺*平均每天充電小時數(shù)*電費(fèi) =6.6kW*3*4.6h*0.8元/kWh=72.864每天凈收益=每天收益-每天支出=65.136元年(一年按250天計(jì)算)凈收益=每天凈收益*250天=65.136元*250天=16284元注：該估算僅供參考，實(shí)際充電時間和收益需要參考當(dāng)?shù)匦履茉雌嚰半妱榆嚵髁俊?/p>

4、系統(tǒng)界面

4.1首頁

統(tǒng)計(jì)該賬戶下所有充電站的充電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

4.2充電站監(jiān)控

可以按站點(diǎn)名稱進(jìn)行篩選，顯示站點(diǎn)詳情、充電槍列表、統(tǒng)計(jì)訂單信息、故障記錄，點(diǎn)擊某個充電槍編號后在進(jìn)入充電槍監(jiān)控頁面。實(shí)時監(jiān)測變壓器負(fù)荷(搭配ACM300T、ADW300)，當(dāng)負(fù)荷超過百分之五十時，系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當(dāng)變壓器負(fù)荷超過百分之八十時，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負(fù)荷下降為止。

4.3交易管理

交易管理包括賬戶信息、充電記錄、交易流水、充值記錄等功能。

4.4安裝現(xiàn)場

小區(qū)智能電動自行車充電樁系統(tǒng)可對十臺車(或多臺車)同時充電，達(dá)到集中管理的目的。專業(yè)用于電動車公共充電和應(yīng)急充電設(shè)備，實(shí)行投幣、刷卡自動充電，便于管理和用戶使用。

1、操作簡單，方便管理，全自助化，投幣(或刷卡)即可通電。

2、可靈活設(shè)定單位幣數(shù)的通電時間(1-12小時可任意設(shè)置)，刷卡可隨意調(diào)整費(fèi)率，即出廠設(shè)計(jì)投幣一元充電4小時。

3、通電時間按分鐘倒時顯示，時間為零自動斷電。

4、LED顯示，電子計(jì)數(shù)，及時對收益了如指掌，更方便合作式經(jīng)營管理。

5、具有斷電記憶功能，停電后再來電時可以自動啟動斷電時的狀態(tài)。

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