湖北省电动汽车智能充换电服务网络发展规划研究

康明KANG Ming曰柯亮KE Liang

（国网湖北省电力公司武汉供电公司，武汉430000）

摘要院本文主要结合湖北省电动汽车应用实际，来开展湖北省电动汽车智能充换电服务网络发展规划研究探索。

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关键词 院湖北省；电动汽车；智能充换电服务网络

中图分类号院TM910.6 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0061-03

0 引言

当前，在世界各国高度关注碳排放、清洁能源等问题的大背景下，国家电网公司高瞻远瞩，超前谋划，大力贯彻实施国家能源发展战略，落实节能减排政策，围绕国家“节能与新能源汽车示范推广试点”规划，积极推广应用电动汽车，充分发挥电网技术管理优势，建设电动汽车充换电站试点工程，为电动汽车应用提供技术服务支撑，促进低碳经济和循环经济的发展，具有重要的战略意义。

为贯彻落实国家电网公司工作部署，结合湖北省电动汽车应用实际，笔者开展湖北省电动汽车智能充换电服务网络发展规划研究，以国家、省、市相关电动汽车产业发展规划为依据，科学预测电动汽车发展趋势和用电需求，分析了充电设施用电负荷对电网的影响，合理规划配套智能充换电设施规模和布点，重点对“十城千辆”武汉、襄阳两试点城市2011-2015 年电动汽车发展规模进行预测，对智能充换电设施的建设进行布局和规划，进而提出2011-2015 年湖北省智能充换电设施逐年建设方案，积极实施电动汽车配套基础设施建设，配合电动汽车推广应用。

1 全省电动汽车保有量预测

在国家相关政策的基础上，结合省、市地区经济发展情况、电动汽车产业规划、电动汽车示范运行工作方案及当地GDP 和民生情况等边界条件进行测算。其中乘用车（不含出租车）数量主要按照GDP 弹性系数法和千人汽车保有量法进行预测，其它类型的车辆（商用车、出租车）主要按照当地电动汽车推广计划进行预测。

1.1 弹性系数法预测

湖北省2010 年GDP 为15806 亿元，“十二五”末GDP目标为25456 亿元，“十二五”期间GDP 年平均增长率10%；预计到2015 年末，民用汽车保有量将达到397 万辆，新增民用汽车182 万辆。2011 年生产厂商基本处于小规模试生产阶段，以民用汽车销售量的0.1%作为参考，2012 年生产厂商初步具备量产能力，以民用汽车销售量的1%作为参考，2013-2015 年，生产厂商基本实现规模量产，以民用汽车销量的2.8-3.8%作为参考。预测到2015 年末，湖北省民用电动汽车保有量将达到1.437 万辆，具体预测情况如表1。

1.2 千人汽车保有量测算法预测

2010 年，湖北省人均GDP 达到2.5 万元，城市居民人均可支配收入为1.3 万元，人口5720 万，千人民用汽车保有量约为37.5 辆。到2015 年，湖北省人均GDP 将达到4.2万元，增幅68%，城市居民人均可支配收入达到2.17 万元，人口将达到6000 万。按照人均GDP 值、人均收入与千人民用汽车保有量关系，结合湖北省实际汽车消费水平，预计到2015 年，千人民用汽车保有量将达到63 辆，全省民用汽车保有量将达到378 万辆，较2010 年新增163 万辆，按照上述电动汽车逐年生产的比例预测，其中电动汽车将达到1.28 万辆。

1.3 电动汽车示范推广实施方案预测

按照湖北省两个电动汽车示范运行推广城市的实施方案推算，到2012 年末，武汉、襄阳计划推广电动汽车0.03 万辆，预计2014 年起，电动汽车在全省将全面推广应用，到2015 年底，各类电动汽车数量将达到1.40 万辆。

2 电动汽车充电设施的分类及配置原则

按照国网公司统一建设标准，电动汽车智能充换电服务网络由电池集中充电站、综合型电池更换站、商用车电池更换站、乘用车电池更换站、电池配送站、整车充电站、交流充电桩及智能充换电服务网络管理系统组成。

鉴于目前电池充电时间仍然较长，充电站不应成为电动车充电的主要形式，而实行换电将成为推动电动车应用的主要充电方式。因此，“十二五”期间湖北省电动汽车智能充换电服务网络总体按照“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送”的原则，实施充电设施配置。

2.1 电池集中充电站

电池集中充电站是为电动汽车可更换电池组集中充电的大型充电站。消耗完的电池会被集中运送至电池集中充电站进行充电，电池充电完毕后再直接配送到各类电池更换站及电池配送站。电池集中充电站还负责标准电池组的保养、检测。

电池集中充电站一般由供电系统、充电设备与电池架构成，辅以电池机械手等辅助设施。每个集中充电站远期配置10000 组电池。

2.2 综合型电池更换站

综合型电池更换站是服务于商用车和乘用车的电池更换站。综合型电池更换站一般由电池架及电池机械手等辅助设施组成。每个站配置400 组电池。

2.3 商用车电池更换站

商用车电池更换站是主要服务于电动公交大巴等作为商业运营的大型电动汽车的电池更换站。商用车电池更换站一般由电池架及电池机械手等辅助设施组成。每个站配置400 组电池。

2.4 乘用车电池更换站

乘用车电池更换站是服务于出租车及小型电动汽车的电池更换站。乘用车电池更换站与商用车电池更换站类似，一般由电池架及电池机械手等辅助设施组成。每个站配置400 组电池。

2.5 电池配送站

电池配送站以公共服务点、社区服务中心及各类服务网点作为支撑，提供电动汽车电池更换的标准化服务。电池配送站一般由电池架及电池机械手等辅助设施组成。每个电池配送站配置80 组电池。可考虑借用现有停车位作为换电工位。

2.6 整车充电站

整车充电站内充电一般分为直流充电和交流充电两种充电方式，直流充电针对未装设车载充电机的大型车辆进行充电，能够满足高电压、大电流的快速充电的需求。交流充电主要针对的是装设了车载充电机的小型轿车进行充电，交流充电为常规充电方式。现阶段电动汽车整车充电站主要由供电系统、若干台高频充电机、交直流充电桩和充电站监控系统构成。按快充模式配置充电桩位，按二级负荷配置。

2.7 交流充电桩

交流充电桩的充电方式是较为普遍的充电方式，具有安装成本低、充电便捷、延长电池寿命等特点，适合安装在城市停车场、住宅小区、党政机关等地，是一种分布较为分散的充电设施。

2.8 智能充换电服务网络管理系统

智能充换电服务网络管理系统是一种对充换电设施集中运营和管理的平台，管理系统将全省甚至是全国的充换电站进行联网服务管理，通过通信方式不断采集服务网络中各站点的上传数据进行实时监控、管理。智能充换电服务网络管理系统能够实现充换电服务计费结算标准化、用户支付规范化；同时对电池配送、电池检测、电池更换、故障抢修及充换电站、充电桩监控等业务进行有效的管理。

3 充电设施建设需求测算方法

3.1 计算方法

分别按照商用车、乘用车的使用量，考虑不同车型的日行驶里程及配载电池组的续航里程、出勤率测算电动汽车保有的日充电需求、换电车次需求，进而依据配置原则测算不同类型充电设施的规模需求。一般来说商用车指公交车、环卫车、邮政车等车辆；乘用车指出租车、公务车、私家车等车辆。

3.2 计算公式

同类型电动汽车每天的充电需求次数按下式计算：

B=N*SY/SD

式中，B：每天的实际充电需求，单位为车次/天；N：需要某种充电模式服务的车辆数，单位为辆；SY：平均每车天行驶里程，单位为公里；SD：电池的可用续驶里程，单位为公里。

3.3 电动汽车充电设施建设规模需求

经测算，到2015 年末，湖北省各类电动汽车充电需求如表2。

根据上表，可以看出，到2015 年末，湖北省电动汽车电池集中充电站将达到2 座，各类电池更换站新、改建数量将达到13 座（其中综合电池更换站6 座，商用车电池更换站2 座，乘用车电池更换站5 座），电池配送站16 座，10个整车充电站（含2010 年已建成5 座），充电桩数量达到1580 个。

4 保障措施

4.1 组织保障

建立健全有关工作机制。充分发挥充电设施建设领导小组作用，加大对充换电服务网络建设的日常工作指导，加强公司内外部的联系和沟通，协调解决相关问题，构建高效顺畅的工作机制，促进充换电服务网络标准化建设、规范化运营和市场化运作。

组建专门的充电设施建设运营机构。按照国网公司的统一要求和部署，适时成立专门从事充电设施建设及运营的专业化公司。该服务公司作为省公司下属子公司，定位为电动汽车能源供应商，主要负责全省充电网络的规划和建设、充电设施的运营和管理、充电设施的监控和设备维护、充电电池的物流仓储管理。亦可参照南方电网的经验，组建涵盖用户侧分布式电源接入、电力需求侧管理（节能管理）、充电设施建设及运营的新能源服务公司。

加强人员培训和储备工作。开展充电设施建设和运营工作，需要一批专业的管理人员，必须注重充电设施建设和运营人员的配置，根据充电设施建设和运营的实际需求，进行科学定员定编和人工成本测算，合理配置工作岗位。开展充电设施技术支持和服务工作的技能培训，提高运营人员的业务技能，促进运营服务能力和水平的提升。加强人才引进和培养，为电动汽车的大规模应用和充电设施的运营发展提供人才支撑。

4.2 技术保障

建立技术支持协作服务平台。加强与整车厂家、科研院校、公交集团、示范运营公司等企业的联系，组建专门人员构成的技术服务保障组，研究解决电动汽车运营中出现的问题，确保电动汽车的正常运行。

加强充电设施建设相关技术研究。跟踪电动汽车及充电设施技术发展趋势，积极与标准委员会和质量监督检测中心沟通联系，推动国家充电设施及电池技术标准的制定，促进电动汽车充电设施技术的发展。探索电动汽车大规模应用的运营模式，通过技术研究和实践应用，掌握相关技术和积累管理经验，引领电动汽车充电设施技术和商业化运营的发展。

4.3 资金保障

在电网建设资金中列支充电设施建设费用。将充电设施建设纳入电网建设范畴，统筹解决充电设施建设资金问题，在年度综合计划电网建设成本中列支充电设施建设费用，建设时结合变电站、营业厅进行整体预算，将充电设施造价作为成本平摊到电价。充电电价按照发改委核准的商业终端价格收取，实现“同网同价”，避免充电电价为其他能源供应商提供经营空间。