充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南

0 引言
　　2010 年年初國際氣候組織曾對40 名電動汽車相關(guān)行業(yè)專家進(jìn)行訪談，結(jié)果表明充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要程度在電動汽車發(fā)展眾多影響因素中排名第2，超過了購買價格因素，僅次于排名第1的電池技術(shù)提高因素。充電設(shè)施的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性作用各方已達(dá)成共識。
　　從國外發(fā)展情況來看，盡管國外主要發(fā)達(dá)國家的充電設(shè)施建設(shè)還處于起步階段，但是政府支持力度非常大。從國內(nèi)發(fā)展情況來看，我國充電設(shè)施建設(shè)主要參與者包括國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、普天海油、中石化、比亞迪等企業(yè)。近幾年來，我國已經(jīng)投產(chǎn)了一定數(shù)量的充電站與充電樁，充電方式有快充、慢充、換電池等多種，先期的工作為后續(xù)建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。目前，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、普天海油、中石化等企業(yè)已經(jīng)與多數(shù)地方政府簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，制定了較為明確的建設(shè)目標(biāo)和計(jì)劃，充電站建設(shè)開始呈現(xiàn)加速發(fā)展的勢頭。
　　盡管充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在國內(nèi)外普遍得到高度重視，但是目前世界各國都面臨著相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)營模式不明確等一系列問題，我國亟待在試點(diǎn)基礎(chǔ)上加大研究和創(chuàng)新力度，探索一條適合我國國情的充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展道路。
　　充電基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)對象是電動汽車這一交通工具，而其服務(wù)內(nèi)容屬于用電服務(wù)，因而充電基礎(chǔ)設(shè)施具有雙重基礎(chǔ)設(shè)施特性，既是重要的電力服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，又是重要的現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施。理清充電基礎(chǔ)設(shè)施的本質(zhì)、屬性及其與電網(wǎng)的關(guān)系具有十分重要的意義。
　　1 充電服務(wù)的本質(zhì)是滿足一種新型用電需求
　　對于電動汽車這一新型電力用戶而言，其自身特點(diǎn)決定了其用電需求與普通電力用戶的需求有較大區(qū)別，具有移動性、多樣性、可引導(dǎo)性3個新特征。
　　1.1 電動汽車的用電需求具有移動性
　　與普通電力用戶的用電需求不一樣，電動汽車的用電需求具有顯著的移動性特征。這是因?yàn)樽鳛榻煌ㄟ\(yùn)輸工具，同一輛電動汽車可能會?？吭诙鄠€不同的位置，其用電需求也會在不同?？课恢瞄g移動，因此針對傳統(tǒng)用戶設(shè)計(jì)的“定點(diǎn)用電、定點(diǎn)計(jì)費(fèi)”的用電服務(wù)方式就不再適用，而必須為電動汽車用戶提供“多點(diǎn)用電、多點(diǎn)計(jì)費(fèi)”的用電服務(wù)。
　　1.2 電動汽車的用電需求具有多樣性
　　首先，不同種類電動汽車用戶的用電需求不同。如電動公交車、環(huán)衛(wèi)車、出租車和私人轎車的用電需求存在較大差異。其次，同一個電動汽車用戶存在多種用電需求，既有對電池快速更換的需求，也有對直流充電和交流充電的需求。
　　1.3 電動汽車的用電需求具有可引導(dǎo)性
　　電動汽車的用電需求具有很好的可引導(dǎo)性。在利用分時電價等手段進(jìn)行有效引導(dǎo)的情形下，能夠起到削峰填谷的作用，提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。就目前采用的慢充技術(shù)而言，一般可在5～8 h 完成充電過程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%的汽車有95%的時間處于停駛狀態(tài)，這意味著通過合理的激勵手段和先進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)，能夠引導(dǎo)電動汽車用戶把充電時間安排在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時段，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的友好互動。
　　2 網(wǎng)絡(luò)化是充電基礎(chǔ)設(shè)施的基本屬性
　　從目前試點(diǎn)階段來看，眾多試點(diǎn)工程主要是為特定電動汽車用戶單獨(dú)建設(shè)充電樁和充電站。隨著未來電動汽車規(guī)模化發(fā)展，就需要根據(jù)其用電需求的移動性、多樣性、可引導(dǎo)性3 大特征，從系統(tǒng)優(yōu)化集成的角度，優(yōu)化充電站和充電樁的網(wǎng)點(diǎn)布局，并通過統(tǒng)一信息管理平臺構(gòu)建一個有機(jī)的充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)高效、智能、規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與運(yùn)營。網(wǎng)絡(luò)化屬性應(yīng)當(dāng)成為充電基礎(chǔ)設(shè)施的基本屬性，并作為我國開展充電基礎(chǔ)設(shè)施頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃布局的一項(xiàng)重要原則。
　　2.1 網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與運(yùn)營能適應(yīng)電動汽車用電對移動性和多樣性的要求
　　對于電動汽車用戶而言，由于其用電需求的移動性和多樣性，用戶將希望基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營商提供“多點(diǎn)用電、多點(diǎn)計(jì)費(fèi)”的多網(wǎng)點(diǎn)充電服務(wù)以及換電池、慢充、快充等多種方式相結(jié)合的多樣化充電服務(wù)。用戶的這類需求決定了我國充電設(shè)施建設(shè)不能采取“分散經(jīng)營、各自為政”的建設(shè)與運(yùn)營模式，而必須按照統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)用戶的實(shí)際需求，合理配置服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)和服務(wù)方式，為用戶提供網(wǎng)絡(luò)化和規(guī)范化的充電服務(wù)。
　　2.2 網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與運(yùn)營有利于促進(jìn)充電服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)范有序發(fā)展
　　電動汽車充電服務(wù)屬于公用服務(wù)，與移動通信服務(wù)的需求類似，電動汽車用戶需要在較大區(qū)域范圍內(nèi)享受到規(guī)范一致、延續(xù)性好的充電服務(wù)，不希望出現(xiàn)無序發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)不一的局面。構(gòu)建具有強(qiáng)大實(shí)力的充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營商，有助于確保網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)所有充電設(shè)施采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，確保充電計(jì)量以及維護(hù)保養(yǎng)等一系列相關(guān)公共服務(wù)的規(guī)范性和一致性。同時，類比移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，政府相關(guān)管理部門對充電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也可通過發(fā)放經(jīng)營牌照等方式來有效規(guī)范行業(yè)發(fā)展，避免標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、服務(wù)不到位等問題。
　　2.3 網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與運(yùn)營有利于發(fā)揮規(guī)模效益，降低系統(tǒng)運(yùn)維成本
　　為保障充換電服務(wù)質(zhì)量，運(yùn)營商必須保證充換電設(shè)施有一定的冗余度和備用，如北京奧運(yùn)公交線路的換電站就有60%的電池儲備率。如果采取分散經(jīng)營方式，則需要大量備用設(shè)施以保證服務(wù)質(zhì)量；而通過采用網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營和管理，可達(dá)到集約互補(bǔ)，有助于降低備用設(shè)施的需求總量，充分發(fā)揮充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的互補(bǔ)效益與規(guī)模效益，節(jié)約建設(shè)和運(yùn)營成本。另外，通過先進(jìn)的信息通信等手段，還可以提前讓用戶知曉鄰近網(wǎng)點(diǎn)充電設(shè)備的占用情況，用戶可輕松選擇空閑充電設(shè)施進(jìn)行充電，在方便用戶的同時提高充電設(shè)施利用效率。最后，通過網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營，有利于組建專業(yè)規(guī)范的技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍，提高技術(shù)服務(wù)水平，降低對相關(guān)人員以及設(shè)備需求，節(jié)約社會資源。