2024年干線沿線充電樁建設(shè)與電網(wǎng)的互動可行性分析報告

干線沿線充電樁建設(shè)與電網(wǎng)的互動可行性分析加油站供電：安全1.供電負荷等級：加油站的供電負荷等級通常定為三級。信息系統(tǒng)的供電應(yīng)設(shè)置不間斷供電電源，以確保在突然停電的情況下，加油站的自動化系統(tǒng)如溫度及液位檢測、可燃氣體檢測報警系統(tǒng)等仍能正常工作，保障加油站的安全運營。2.電源類型與電壓：?加油站、LPG加氣站、加油和LPG加氣合建站的供電電源宜采用電壓為380/220V的外接電源。?CNG加氣站、LNG加氣站、L-CNG加氣站、加油和CNG(或LNG加氣站、L-CNG加氣站)加氣合建站的供電電源宜采用電壓為6/10kV的外接電源。3.供電系統(tǒng)設(shè)計：?加油站的供電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)獨立的計量裝置。?消防泵房、罩棚、營業(yè)室等關(guān)鍵區(qū)域應(yīng)設(shè)事故照明。?當引用外電源有困難時，可設(shè)置小型內(nèi)燃發(fā)電機組，但排煙管口應(yīng)安裝阻火器，并遵守相關(guān)安全規(guī)定。4.電力線路與設(shè)備：?電力線路宜采用電纜并直埋敷設(shè)，電纜穿越行車道部分應(yīng)穿鋼管保護。?爆炸危險區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備選型、安裝、電力線路敷設(shè)等應(yīng)符合《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50058》的有關(guān)規(guī)定。?爆炸危險區(qū)域以外的照明燈具可選用非防爆型，罩棚下處于非爆炸危險區(qū)域的燈具應(yīng)選用防護等級不低于IP44級的照明燈具。這些標準旨在確保加油站的安全運營，同時考慮到節(jié)能和環(huán)保的要求。在實際建設(shè)和改造過程中，應(yīng)嚴格遵守相關(guān)規(guī)范,確保供電系統(tǒng)的安全可靠，以及加油站的整體安全12。注：供配電建設(shè)標準主要依據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范GB50156-2012(2014年版)》以及《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009》等規(guī)定進行設(shè)計和施工。高速服務(wù)區(qū)供電要求：安全、可靠和高效運行1.設(shè)計原則：供配電系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足負荷對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求，同時考慮接線簡單、操作方便安全、具有一定靈活性。單相用電設(shè)備應(yīng)適當配置，力求三相平衡，考慮設(shè)備檢修的需要并能適應(yīng)遠期設(shè)備的擴容。結(jié)合國情，有選擇地采用國外先進技術(shù)，選取技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理的方案，確保安全用電，并與當?shù)毓╇娋趾推渌嘘P(guān)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致。2.負荷分類及供電方案：高速公路供、配電系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容可分為沿線設(shè)施供、配電及重點區(qū)域道路照明供、配電。沿線設(shè)施供、配電包括管理機構(gòu)設(shè)施、養(yǎng)護設(shè)施、服務(wù)(休息)設(shè)施的辦公、生活用電，以及監(jiān)控設(shè)備、通信設(shè)備、收費設(shè)備及計算機系統(tǒng)設(shè)備等對電源的穩(wěn)定性和可靠性有較高的技術(shù)要求，原則上此類設(shè)備的供電電源按一級用電等級配電。重點區(qū)域的照明包括收費區(qū)域、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)內(nèi)的道路照明，這些用電負荷原則上按二級用電等級配電。3.遠距離供電系統(tǒng)國家標準：包括電氣設(shè)備、供電系統(tǒng)、電源發(fā)生器、隔離變換器、傳輸電纜等方面的標準和要求。電氣設(shè)備需考慮高速公路的實際情況和使用特點，以確保在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定、高效運行。供電系統(tǒng)包括交流遠程供電系統(tǒng)和直流遠程供電系統(tǒng)，電源發(fā)生器應(yīng)具備高效、穩(wěn)定、可靠的特性。隔離變換器是遠距離供電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和效率。傳輸電纜應(yīng)具備高導(dǎo)電性能、抗干擾能力和耐壓性能。4.服務(wù)區(qū)公共設(shè)施維護管理：包括服務(wù)區(qū)場區(qū)內(nèi)的房建類設(shè)施、道路類設(shè)施、機電類設(shè)施和設(shè)備類設(shè)施等。機電類設(shè)施主要包括高低壓電纜線路、變壓器、高低壓配電柜、控制柜、發(fā)電機組等供配電設(shè)施，以及照明設(shè)施、監(jiān)控安防設(shè)施、局域網(wǎng)設(shè)施、通信設(shè)施等。綜上所述，高速服務(wù)區(qū)供配電建設(shè)標準涵蓋了從設(shè)計原則到具體設(shè)施的維護管理，確保服務(wù)區(qū)的電力供應(yīng)能夠滿足各種需求,同時保證安全、可靠和高效運行。注：《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》GB50156-2012（2014年版）11.1一、我國國省干線公路供電現(xiàn)狀（加油站、服務(wù)區(qū)）電力容量滿足當前需求，充電樁建設(shè)普遍需要新增容量。（一）重要用戶等級劃分負荷等級：根據(jù)服務(wù)區(qū)的用電需求和社會中斷供電可能造成的損失或影響程度來劃分的。一般分為一級、二級和三級負荷。?一級負荷需要兩個電源供電，并有應(yīng)急電源，適用于重要電力負荷，如重要交通樞紐、通信樞紐等。?二級負荷要求有兩個回路供電，每一回路最好來自不同的變電所。?三級負荷則沒有特殊要求。一、我國國省干線公路供電現(xiàn)狀（加油站、服務(wù)區(qū)）（二）用電需求1、加油站/服務(wù)區(qū)用電設(shè)備和功率消耗加油站用電設(shè)備：加油泵、油罐輸送泵、儲油罐、燈箱、廣告牌、通風設(shè)備、空調(diào)設(shè)備等。其中，加油泵和油罐輸送泵是用電量最大的設(shè)備，一般需要10千瓦以上的功率供應(yīng)。儲油罐的用電量相對較小，一般在2千瓦左右。燈箱、廣告牌等宣傳裝飾設(shè)備的用電量也較小，一般在0.5千瓦左右。通風設(shè)備和空調(diào)設(shè)備的用電量取決于加油站的面積大小和環(huán)境溫度情況，一般在2千瓦到10千瓦之間。服務(wù)區(qū)用電設(shè)備：管理機構(gòu)設(shè)施、養(yǎng)護設(shè)施、服務(wù)(休息)設(shè)施的辦公、生活用電，以及監(jiān)控設(shè)備、通信設(shè)備、收費設(shè)備及計算機系統(tǒng)設(shè)備等。一、我國國省干線公路供電現(xiàn)狀（加油站、服務(wù)區(qū)）（二）用電需求2、用電需求計算（負荷）Q=∑P1xT1+∑P2xT2+...+∑PnxTn其中Q表示用電負荷，P1~Pn為各設(shè)備、機器的實際功率，T1~Tn為各類設(shè)備的實際工作時間。根據(jù)上述計算方法，加油站用電功率的范圍一般在10千瓦到100千瓦之間。小型加油站的用電功率一般在10千瓦到20千瓦之間，中型加油站的用電功率一般在20千瓦到50千瓦之間，大型加油站的用電功率則可能超過100千瓦。3、電源和電力配套公式中：S———計算負荷容量（kVA公式中：S———計算負荷容量（kVASe———變壓器容量（kVAβ———負荷率（通常取80％90%)根據(jù)上述計算方法，加油站用電功率的范圍一般在10千瓦到100千瓦之間。小型加油站的用電功率一般在10千瓦到20千瓦之間，中型加油站的用電功率一般在20千瓦到50千瓦之間，大型加油站的用電功率則可能超過100千瓦。服務(wù)區(qū)用電功率在500-1000千瓦之間，超大型服務(wù)區(qū)會更高一些。二、國家鼓勵公路沿線充電樁建設(shè)，加強電力配套合理預(yù)留充電容量，做好充電設(shè)施接入服務(wù)，建設(shè)條件受限地區(qū)優(yōu)先采用分布式電源等方式供電。三、干線沿線充電樁部分具備車網(wǎng)互動條件干線運輸場景主要補能地點分布在沿線加油站、服務(wù)區(qū)和汽車旅館。?充電特性：0.5-1小時短時修整兼顧應(yīng)急補能、充電負荷偏低?與大電網(wǎng)互動可行性：不具備調(diào)控條件?建樁條件：電源、車位條件差，安全風險高加油站三、干線沿線充電樁部分具備車網(wǎng)互動條件服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū)?充電特性：遠離負荷中心、1-2小時短時修整兼顧補能、充電負荷偏低?與大電網(wǎng)互動可行性：不具備調(diào)控條件?建樁條件：電源條件略好、車位條件好，安全風險低汽車旅館汽車旅館?充電特性：靠近負荷中心、6-8小時長時?？?、充電負荷大且集中?與大電網(wǎng)互動可行性：具備調(diào)控條件?建樁條件：電源條件好、車位條件好、安全風險低三、干線沿線充電樁部分具備車網(wǎng)互動條件干線物流里程長、耗電高，充電站進行功能性差異建設(shè)。（建設(shè)規(guī)模和互動性差異）三、干線沿線充電樁部分具備車網(wǎng)互動條件兼具換電功能的場站可復(fù)用充電模塊，減少儲能配置。四、干線沿線充電宜采用光儲協(xié)調(diào)建設(shè)，但市場培育成本較高“充光儲”能源站系統(tǒng)架構(gòu)共交流母線包含供配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、其他負荷“充光儲”能源站系統(tǒng)架構(gòu)共直流母線包含供配電系統(tǒng)、集中整流器、充電系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、其他負荷優(yōu)點：設(shè)備成熟度高、價格便宜缺點：系統(tǒng)損耗高、系統(tǒng)協(xié)同調(diào)控難度大優(yōu)點：規(guī)模擴展方便、系統(tǒng)損耗低、系統(tǒng)協(xié)同調(diào)控相對簡單缺點：定制化設(shè)備、價格略貴、可替代性差四、干線沿線充電宜采用光儲協(xié)調(diào)建設(shè)，但市場培育成本較高?儲能系統(tǒng)：儲能配置容量200kW/400kWh。結(jié)合工商業(yè)分時電價情況，儲能電池工作策略采取“0:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00時段分時電度用電價格低谷時段0:00-8:000.3326平時段11:00-17:00、22:00-24:000.7361高峰時段8:00-11:00、0:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00時段分時電度用電價格低谷時段0:00-8:000.3326平時段11:00-17:00、22:00-24:000.7361高峰時段8:00-11:00、17:00-22:001.2307原充電負荷光伏發(fā)電功率儲能放電功率光儲充優(yōu)化充電負荷