(四川协合电力工程设计有限公司 四川省成都市 610000)
摘要：根据国家能源局统计数据显示，2017年中国光伏发电新增装机53.06GW，其中，光伏电站33.62GW，同比增长11%;分布式光伏19.44GW，同比增长3.7倍。截至2017年12月底，全国光伏发电累计装机达到130.25GW，其中光伏电站100.59GW，分布式光伏29.66GW。
2017年，中国分布式光伏新增装机19.44GW，同比增加15.21GW，增幅高达3.7倍，占总新增装机的比重为36.64%，较2016年提升24.39个百分点，并刷新创历史新高。分布式光伏发电比例逐渐提高，已经成为光伏发电的重要组成部分。
随着国家对新能源汽车发展的支持，据中国汽车工业协会统计，2017年新能源汽车全年销售超过70万辆。预计到2020年，我国新能源车市场将达到145万辆。新能源汽车的迅猛发展，充电成为亟待解决的问题。本文主要针对分布式发电与新能源汽车充电站结合进行探讨，并结合无锡新区太科园集中式光电互补电动汽车充电站进行研究及分析。
关键词： 分布式光伏发电 新能源汽车 充电桩 节约资源
当前，中国汽车行业面临着减少对化石能源的依赖、温室气体与污染物减排控制、自主品牌核心竞争力提升等多方面挑战。为此，国家在《节能及新能源汽车产业发展规划（2012-2020）》中，把发展节能汽车与新能源汽车作为实现行业节能减排及自主创新与转型的两大战略武器。
可再生能源发展“十三五”规划，推动太阳能多元化利用，全面推进分布式光伏和“光伏+”综合利用工程。继续支持在已建成且具备条件的工业园区、经济开发区等用电集中区域规模化推广屋顶光伏发电系统；积极鼓励在电力负荷大、工商业基础好的中东部城市和工业区周边，按照就近利用的原则建设光伏电站项目；结合土地综合利用，依托农业种植、渔业养殖、林业栽培等，因地制宜创新各类“光伏+” 综合利用商业模式，促进光伏与其他产业有机融合。
分布式光伏发电与新能源汽车充电站的结合，符合国家可再生能源发展规划和节能及新能源汽车产业发展规划。
一、光电互补新能源电动汽车充电站的特点
（一）利用可再生能源，缓解城市用电紧张
采用光伏发电提供绿色电力，不消耗煤炭、石油等不可再生资源，不排放可产生温室效应的CO2，也不排放有毒气体SO2。光伏发电时，也不消耗水资源。
根据分布式光伏发电特点，不受地域限制，在工商业屋顶、城市空地、停车场、偏远山区、岛屿等地都方便建设，尤其是在城市建设，可以缓解用电紧张状况。
（二）可靠性高
采用光伏发电和市电相结合，两种电源互为备用，安全可靠性高。光伏发电装机容量相对较小，与集中式发电站相比，就近消纳，对公共电网的冲击和影响较小，安全可靠性高。
（三）减少用电损耗，节约能源，减少运营成本
分布式光伏发电，分散发电，就近并网，就近使用的原则，不仅能够提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
新能源汽车充电站停车棚顶安装太阳能电池组件，吸收太阳，降低车棚下温度，减少风扇或者空调的电力消耗，节约能源。
电动汽车的用电，首先由光伏发电提供，减少从电力公司购买电量，并且光伏发电的度电成本更低，减少项目运营成本。
（四）节约土地资源
新能源汽车充电站停车棚顶安装太阳能电池组件，不另外占用土地，实现光伏发电和停车的复合利用，提高土地利用率，减少消耗宝贵的土地资源。
二、光电互补新能源电动汽车充电站实施方案
（一）项目选址
（1）充电站的布局应考虑本地区的建设条件
充电站的布局应考虑本地区的现有电动汽车数量，服务人口数量。由于城市土地资源稀缺，选址时必须重点考虑建设用地。
（2）充电站的布局应符合充电站服务半径要求
电动汽车充电站的分布参考建设部《城市道路交通规划设计规范》(1995)中的加油站服务半径规定，结合电动汽车的运行特点以及各区域的计算服务半径按实际需要确定。动力电池的续驶能力是影响充电站服务半径的另一大因素。故充电站的服务半径应以电动汽车单次充电行驶里程100km(甚至更短)计算，保障电动汽车的持续行驶能力。
（3）充电站的设置应满足城市总体规划和路网规划要求
充电站的选址定点应结合地区建设规划和路网规划，以网点总体布局规划为宏观控制依据，经过对布局网点及其周围地区规划选址方案的比较，确定网点设置用地。
（4）充电站的设置应充分考虑本区域的输配电网现状
电动汽车充电站运营时用电负荷较大，在进行充电站布局规划时，应与电力供应部门协调，考虑用电负荷并结合是否会对电网造成影响进行专项分析。大规模的充电站建设，应纳入城市电网规划综合考虑。
结合以上分析，根据人流情况和使用频率，结合城市发展规划，可重点考虑在城轨站、客运站、密集的居民区、商业中心、政府机关、公交站场、园区等公共场所附近建设充电站。
（二）系统配置
无锡新区太科园集中式光电互补电动汽车充电站，充电站部分由5个“一桩双枪”的快充电桩和14个慢充电桩构成，能同时容纳24辆新能源电动汽车进行充电。同时，该充电站还是一个分布式光伏发电站，充电站顶棚安装了100kW多晶硅电池组件，实现“自发自用、余电上网”。
充电站原理图示如下图2-1所示：
（三）智能化管理
光伏发电和汽车充电的智能化管理相结合是这一充电站的一大特色，在计算机监控后台监控大屏可以直观的看到光伏发电的发电量、电流、电压、功率因素等数据，并将发电量信息上传至电力公司。同时智能管理系统可以监测到电动汽车车辆信息和充电状态信息，是否空闲，故障信息等均可监控。
车主可以采取预充的方式购卡消费，也可以通过手机app支付，或者通过市民卡刷卡消费。另外通过手机APP即可在地图上查找到充电桩，并有最优路径提示，到站后扫码即可充电，充完电还可直接通过支付宝、微信等方式支付电费，非常方便快捷。市民也可在APP对充电服务进行点评，及时反馈体验感受，为站点服务提出建议和意见。APP充电桩预约功能，最大限度减少市民排队充电的等待时间。
（四）经济收益和社会效益
车棚上装机容量100千瓦光伏发电系统有效实现了光电互补能源综合利用，预计年发电量可达11万千瓦时，光伏发电不消耗煤炭、石油等不可再生资源，不排放可产生温室效应的CO2，也不排放有毒气体SO2。每年可减少消耗标准煤约35.2吨，可减排二氧化碳约99.45吨。
在寸土寸金的园区采用这种建设模式不仅有利于土地资源的集约利用，而且能够更加便捷地满足市民充电服务需求，对于土地资源日益紧张的大都市建桩难、充电难是很好的创新解决方案探索。
结语：
充电基础设施是指为电动汽车提供电能补给的各类充换电设施，是新型的城市基础设施。充电基础设施建设需要规划、用地、电力等多项前提条件，在实施过程中涉及多个主管部门和相关企业。在社会停车场所建设充电基础设施，面对众多分散的利益主体，协调难度大。此外，由于充电基础设施还涉及公共电网、用户侧电力设施、道路管线等改造，也增加了建设难度。
根据国家发展改革委、住房城乡建设部、交通运输部、国家能源局《关于统筹加快推进停车场与充电基础设施一体化建设的通知》，停车场与充电基础设施建设步伐明显加快,服务能力和水平明显提高。但从停车充电一体化角度看,在规划衔接、建设机制、运营服务、标准规范等方面仍然存在问题。
本文阐述的“停车+发电+充电+互联网”模式，是停车充电供电一体化解决方案，并且减少电力需求，减少对公共电网的影响。大力推进充电基础设施建设，有利于解决电动汽车充电难题，是发展新能源汽车产业的重要保障，对于打造大众创业、万众创新和增加公共产品、公共服务“双引擎”，实现稳增长、调结构、惠民生具有重要意义。
参考文献：
[1]陈伟，张天忠，谈超，郑非.电动公交充电站充电桩配桩计算及选择[J].低碳世界,2095-2066（2016）36-0063-02.
[2]郭栋.浅谈电动汽车充电站[J].科技情报开发与经济,1005-6033（2010）12-0211-02.
[3]张进.电动汽车充电站建设与选址[J].农业装备与车辆工程,1673-3142.2016.11.016.
[4].张伟.分布式光伏发电建设运营模式研究[J].科技风，1671-7341.201801161.
[5]张立斌.屋顶分布式光伏发电设计[J].华北电力技术,1003-9171（2014）01-0013-03.
论文作者:李罗敏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/9
标签：充电站论文; 光伏论文; 新能源论文; 分布式论文; 电动汽车论文; 汽车论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第7期论文;