摘要：近些年来，基于我国环境污染现象愈发严重，国家针对节能减排、能源安全的推广力度也持续强化。新能源电动汽车凭借排放少、污染低等优势，得到民众的普遍认可，在车辆中的占比逐渐提高，我国同时颁布了诸多政策针对其推广加以扶持。如今，我国关于新能源汽车充电设备的构建以及运营依旧处于探索时期。为此，本文详细分析了新能源汽车充电设施当前的应用模式，并从电动汽车施工原则、建设规模以及监控系统建设三个方面分析新能源电动汽车充电设施的建设方式，以期为我国各个地区新能源电动汽车充电设施建设与运营模式的选择提供参考。
关键词：新能源电动汽车；充电设施；建设；运营模式
如今，我国政府出于对环境的保护，对我国新能源汽车的发展极为重视，并出台大量政策加以扶持，希望通过推广电动汽车以实现降低汽车尾气排放量、减少不可再生能源的使用，同时促进智能电网的发展。但在推广电动汽车的同时，也需要考虑其配套设施——新能源电动汽车充电设施的建设。如今，充电等配套设施已经得到充分的完善，直至2019年9月，我国现有充电桩保有量不少于111万台，其中公共充电桩保有量不少于46万台，私人充电桩保有量不少于65万台。充电桩同新能源汽车之间比例为1:3.3。而海南省2019年已建设充电桩3762个，累计建设充电桩8487个，全省既有住宅小区落实计划建设充电桩6237个，已安装充电桩2018个。可见，新能源充电站建设工作已经得到政府的足够重视。而在新能源电动汽车充电设施建设与发展初级阶段，科学且合理的建设方案以及运营模式尤为重要，为之后电动汽车充电站的稳定可持续发展奠定良好的基础，对整体电动汽车产业的发展以及我国能源战略目标的实现而言具有积极意义。
一、电动汽车充电站常见运营模式
（一）整车充电运营模式
就目前来说，许多国家均开始了关于电动汽车充电站整车充电模式的研究。该运营模式关键在于将电动汽车电池以及车辆视为一体。而在该背景之下，汽车电池生产方面投入的成本便会有所下降，且容量还将大幅提高，充电速度相应加快，而使用寿命将有明显提升。在该运营模式之下，充电一般可以分为两种类型：一种是常规充电，另外一种则为快速充电。所谓常规充电指的是当汽车蓄电池电量完全损耗之后开始充电。通常情况下，充电时长处于5小时至8小时之内，或是处于10小时至20小时，该类型充电时长相对较长，但充电设备的安装成本较低，多适用于私家车或是企业商务车。而快速充电则指的是车辆在停车阶段开展充电，充电时长一般处于20分钟至2小时之内，该方式一般适用于公交车或是出租车等。然而，整车充电运营模式依赖于政府各个部门以及参与主体的共同参与，具体包含有政府各个相关部门、能源供给企业、建站企业以及电池生产商等多个部门。营运期间，能源供给企业首先需要提供一定费用作为建设费用，以此健全相关充电设备，而在充电设施完成建设工作之后，能源供给企业便可通过充电站收取对应的费用，以此满足自身盈利需求，基于该运营模式之下，其具体是利用手机应用开展充电消费，能源供给企业将为用户提供相同的IC卡二维码扫码支付服务，而新能源电动汽车用户仅需要在IC充值扫码之后便可在充电站中使用。设定2000平方的建设面积，大约能够布设充点站20台桩，每台桩单日充电量可到800度，而依照充电服务费为0.5元/kWh予以计算，则一台桩每日充电服务费可达到400元，如此一来，20台桩每日服务费可达到8000元，单月便可盈利24万，单年大概300万左右。而投放20台桩的成本中，仅设备费用约为120万，线缆施工费用约为30万，变压器无需增容，充电站总投入仅为150万，半年便可回本。
（二）新能源电动汽车更换电池的应用模式
更换电池也是电动汽车充电站一种常见的应用模式，该营运模式并没有将电池与车辆视为一个整体，而是将电池与车辆独立开来。而该种运营模式之下，新能源电动汽车的车主仅需要购买汽车车体，而不管是电池的购买、更换，还是充电等各个方面的服务则均交给对应的电池租赁公司作为负责，从而为消费者提供足够的方便。该模式下，其运营关键在于运用多个电池更换站针对电池予以更换，并予以集中性管理，而电池的更换、租赁、维修以及回收全部属于运营模式之列。而在该运营模式之中，能源供给企业必须购买电池，然后向建设电动汽车充电站的企业支付一定建站的成本作为电池更换站的建设，而新能源电动汽车车主便可于电池更换站之中完成电池的更换，如此一来更为方便。而在上述过程之中，租赁手续以及租金全部都应由有关部门出面协商确认。另外，在运用电池期间，可能有概率产生容量不平衡的现象。故而，电动汽车充电站建设期间，应安设对应的检测设备针对所有电池容量予以检测，并建造对应的充放电维修装置，以此确保电池运用的安全性，确保电池容量的有效度，在针对新能源电动汽车开展回收期间，通过该运营模式可以针对电池中予以回收再利用，而针对废弃电池也可予以更为专业的处理，以免其对附近环境造成严重的污染，从某种程度而言也减少了运营的成本。
二、电动汽车充电站建设
（一）电动汽车充电站建设原则
针对充电站开展总体设计之前，必须结合本地区域城镇整体规划，同时需要符合关于防火安全以及环境保护的实际需求。尤其是针对附近的消防、排洪、防洪以及公共设施予以充分的运用。充电站建设首要工作是选用较为合适的建设地点，选址不宜在交通相对繁忙的路段或是城市干线交叉路口之中，建议邻近城市道路位置开展建设工作，并合理建造高质量的防排洪设备、电源进线走廊以及电源出线走廊，电动汽车充电站进站口与出站口等。而在环境方面，充电站不宜处于具有潜藏危险、尘土众多或是有腐蚀性气体存在的位置，同时也不可邻近有积水、地势较低以及高温等位置，以保障电动汽车充电站的安全性。
（二）新能源电动汽车充电设施的建设规模
电动汽车充电站建设之前需要考虑其建设规模，通常情况下，电动汽车充电站建设规模一般可以分为四个级别，各级别情况如下：Ⅰ级充电设备建设规模情况，其动力蓄电池存储量较大的，一般状况下，该规格充电站能够满足200台大中规模商务用车对电量的实际需求。若仅为小规模电动汽车提供电量，则每日可满足500台小规模汽车需求量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Ⅱ级别电动汽车充电站建设规模如下，其动力蓄电池存储能力通常可以满足每日100台至200台大中规模商务用车对电量的需求。若仅为小规模汽车提供电量，则每日可以满足200台至500台小规模乘用车实际需求。Ⅲ级别电动汽车充电站建设方面，动力蓄电池存储能力能够实现每日40台至100台大中规模商务用车需求，并可以满足100台至200台小规模乘用车的实际需要。Ⅳ级别电动汽车充电站，动力蓄电池存储能力通常可以实现每日为40台大中规模商务用车的实际需要，并满足100台小规模乘用车的实际需要。
（三）新能源电动汽车充电站监控系统的构建
电动汽车充电站一般建设有三台或之上的电动汽车交流充电桩与非车载充电设备，而上述设备能够于充电期间实现对动力蓄电池以及充电机的监控，同时为电动汽车供应充电以及更换电池等服务。电动汽车充电站总计四个系统，即充电系统、配电系统、电池调度以及充电站监控系统，而其中计量功能、充电功能以及监控功能属于充电站的基础功能，若进一步细化可以分为电力电池检测、动力电池替换以及动力电池维护。充电站不止是为电动汽车提供充电的电源，同时也需要针对整个充电站工作状况予以监控空，并需要建设行车道、供电设备、监控室等基础设施。
可见，电动汽车充电站在建设各类充电设备期间，也需要建立并不断健全监控系统具体包含如下方面内容：
第一，监控后台的建设。电动汽车充电站在针对监控后台予以建设期间，具体构成部分包括两台工作站以及一台服务设备。通常情况下，充电设施监控后台于建造期间，必需依照电动汽车充电站实际需要选用对应的服务器。具体建造期间，以太网是连接期间采用的主要网络。监控后台具体工作内容包括针对配电系统与充电机有关数据予以采集、分析以及存储，同时还必须针对充电机与配电系统运行状况予以监督与管理。此外，充电站不止是具备配电站监控SCADA功能，同时也具备专业针对充电站系统的高级运用能力，包括智能负荷调节等。
第二，配电系统监控的建设。开展配电系统监控建设期间，关键的构成部分具体包含有如下两个部分，即测控与保护两方面，而配电系统监控建设是希望达到针对配电系统予以监控以及维护功能的目的，具体是借助充电设备后台系统联合通讯管理设备实现双向数据的及时交互。具体建设期间，其关键功能便是遥控能力，可以针对部分关键的开关实现远程控制。不仅如此，其还可以确保充电设备供电的稳定性以及充足，由于其于0.4kV侧设计了分段备自投设备。基于该背景之下，如果电源产生失电问题，该设备便可以在短时间内闭合联络开关，以保证整体设备的安全性与可靠性。
第三，安防监控系统构建。安防监控系统构建具体针对附近予以门禁，具体构成部分包括如下内容：监控屏柜、红外线警报器以及摄像机。上述设备具体是借助通讯管理设备、充电设备以及配电系统监控的报警信息，为视频联动监控供应了信息数据作为支持。
三、新能源电动汽车充电设施建设与运营展望
电动汽车充电站未来的建设以及运营过程，需要予以进一步的技术升级以及不断创新，负责新能源汽车充电设备的主要企业可积极同有关的生产商或是研发机构之间开展交流或是进一步的合作，并列出试点范围将生产商或是研发机构所新研发的设备与技术运用于实际工作之中，观察其应用效果。同时电网企业也需要令自身资源以及网络通信技术的优势得到更为充分的发挥，融合汽车厂商终端营销工作所累积丰富的经验，充分考量当前电动汽车充电站市场的实际需要，为电动汽车充电站建设与运营提供帮助。不仅如此，如今我国新能源汽车市场竞争愈发激烈，而相应配套设施的市场竞争也将愈演愈烈，仅一个参与主体显然难以应对当前变化频繁的市场竞争趋势，且也没有足够的资金独立负担电动汽车充电站的建设，故而，在未来电动汽车充电站建设与运营过程中，必须实现产业链的合作，方能更为科学且合理的加快新能源电动汽车充电站的健康且稳定发展。而各个参与主体在开展业务拓展以及布局过程中，不止是需要考量自身于产业链之中定位置，同时也需要考量产业链上下游所产生的影响，同时积极同其他参与主体建立互联互通的同盟关系，以保证各项战略决策制定的科学性与合理性。
结束语
电动汽车具有零污染以及零排放等明显的特点，其大面积推广可以有效缩减我国汽车尾气污染物排放量，同时也降低了我国不可再生能源的损耗量，对我国可持续发展观念相符，具有优秀且客观的发展前景。而电动汽车充电站的建立，以保证为电动汽车提供充足的能源，也为推广电动能源汽车发展奠定了良好的基础。故而，不管是有关政府部门，还是电动汽车充电站建设企业，都需要明确目前较为常用的电动汽车充电站运营模式，结合本地电动汽车发展情况，选用合适的运营模式，并在遵守建设原则选用合适的建设规模，同时健全监控系统，从而建设一个可以满足当地电动汽车实际需要的电动汽车充电站，如此才能进一步促进电动汽车的发展速度，实现保护能源与环境的目的
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作者简介：吴育胜，男，大学本科，1982年9月生，工程师，现就职于海南电网有限责任公司产业投资部任副主任岗位
论文作者:吴育胜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：充电站论文; 电动汽车论文; 新能源论文; 模式论文; 电池论文; 设备论文; 设施论文; 《基层建设》2019年第27期论文;