加油站“變身”快充站，探討充電新模式

摘要：新能源汽車(chē)規?；l(fā)展的同時(shí)，充電不便利的痛點(diǎn)愈發(fā)明顯。在未來(lái)的新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展當中，充電的矛盾要遠遠大于造車(chē)的矛盾，解決好充電的問(wèn)題成為電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)突出問(wèn)題。解決充電補能問(wèn)題，重要的方式之一是大功率充電，但是充電站建設，存在著(zhù)土地資源緊張以及充電站負荷容量限制的問(wèn)題。相較于造車(chē)新勢力或第三方充電服務(wù)企業(yè)建設與運營(yíng)充電站，加油站改建充電站比較便利，本文主要探討加油站改建充電站的意義及方法。

1 加油站容易轉型為充電站

縱觀(guān)我國市場(chǎng)上已投放的快充樁，大致分四類(lèi)：一類(lèi)是由國家電網(wǎng)建設，主要在高速公路服務(wù)區或固定的充電站，城市網(wǎng)點(diǎn)較少，且目前服務(wù)對象大多為公交車(chē)；第二類(lèi)為車(chē)企自建，第三類(lèi)則是由第三方新能源汽車(chē)充電服務(wù)公司建立，第四類(lèi)是各種加油站的改建。相比較而言，加油站轉型快充站便利且空間巨大。

城市土地較少，特別是一線(xiàn)城市，但往往這些地區的充電需求相對旺盛。而廣為布局的加油站，已在交通要道提前擁有土地資源。隨著(zhù)快充技術(shù)發(fā)展，快充補電速度也越來(lái)越快，對于電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主來(lái)說(shuō)，過(guò)去養成的去加油站加油的習慣，在電動(dòng)化時(shí)代，將通過(guò)加油站得以延續。據中信證券測算充電行業(yè)遠期市場(chǎng)空間達到超千億元，一旦國內多數加油站成功轉型為快充站，影響巨大。

2022年中國加油站總數量達11.50萬(wàn)座，這些加油站大部分可以轉化為充電站。實(shí)際上，中石油、中石化對于轉型充電站十分積極。譬如中石化、中石油在財務(wù)報告中均表示，隨著(zhù)新能源行業(yè)的發(fā)展，兩者都決定迎合新的發(fā)展趨勢，使它們旗下的加油站不僅僅局限于加油的零售業(yè)務(wù)，而且向綜合能源服務(wù)商發(fā)展。中石化方面表示，到2025年要在5000座以上加油站里建快充站，現在已經(jīng)建了2000多個(gè)站。而中石油已于2022年下半年，成立了瞄準充換電市場(chǎng)的中油綠電新能源有限公司。

因為充電速度的加快，快充站和加油站很多方面相似，加油站是很容易過(guò)渡到快充站的。而且上海、北京這樣的超大型城市中，加油站銷(xiāo)量越來(lái)越小，急需轉型，快充站是一個(gè)重要的轉型方向。

2 加油站轉型快充站存在的問(wèn)題

快充站建設問(wèn)題之一就是土地資源緊張，但是如果由加油站轉型快充站，這個(gè)問(wèn)題便可迎刃而解。那么還有哪些障礙呢？

目前，我國的加油站轉型快充站，之所以還僅僅是一個(gè)趨勢，并沒(méi)有大規模發(fā)展，關(guān)鍵的制約因素是經(jīng)濟利益?？斐涑潆姵杀?、效率方面，目前來(lái)看還不足以支撐加油站的發(fā)展，不過(guò)隨著(zhù)快充車(chē)輛的增多，再有三四年的時(shí)間，就可以支持企業(yè)效益提升。由此可以預測，未來(lái)在新能源汽車(chē)逐漸取代燃油車(chē)的過(guò)程，大多數加油站可全面快速地轉型到快充站的。

加油站轉型快充站，還有一個(gè)難題，那就是電力來(lái)源問(wèn)題?？斐涞墓β市枨髮Σ簧倨髽I(yè)配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是很大的挑戰，特別是在用電高峰時(shí)段。目前解決這一問(wèn)題的辦法是充電站配置光儲充一體化系統。光儲充一體化，是指由市電、分布式光伏、儲能系統、充電設備和常規負荷組成的供配用電系統。這套系統中關(guān)鍵在于儲能的參與，使得快充站可以實(shí)現局部微網(wǎng)的削峰填谷，而且很好地應對快充大負荷對局域配電網(wǎng)的沖擊，解決充電站電力增容、擴容的矛盾問(wèn)題。

3 安科瑞充電解決方案

傳統的加油站電力負荷很小，主要有加油機油泵、形象用電、照明用電等，一般單個(gè)傳統加油站負荷不超過(guò)50kW，采用0.4kV供電。但是如果轉為快充站，那負荷可能會(huì )幾十倍的增加。如果全部依賴(lài)電網(wǎng)供電，第一個(gè)問(wèn)題是當地電力部門(mén)是否能滿(mǎn)足供電要求，對區域電網(wǎng)的沖擊較大；第二個(gè)是成本太高而減少利潤空間，通過(guò)配置市電、光伏、儲能相結合的方式可以擴充供電容量，大幅降低用電成本，提高充電站運行靈活性。

充電站供電系統主要為充電設備提供電源，由一次設備（開(kāi)關(guān)柜、變壓器等）和光伏組件、光伏逆變器、儲能設備組成，見(jiàn)圖1所示。充電設備及光伏、儲能設備是整個(gè)充電站電氣系統的核心部分，一般充電設備采用大功率直流充電樁，儲能設備可以采用儲能集裝箱或者分布式儲能柜，可以根據情況分步擴容，實(shí)現電池快充、削峰填谷、光伏充電、余電上網(wǎng)、電網(wǎng)平衡、應急電源等功能。這種方式除了應用在加油站之外，還可以大量應用在居民小區、 商業(yè)樓宇、 產(chǎn)業(yè)園區等等。

圖1 充電站光儲充一體化模式

3.1 充電設備

安科瑞AEV200-DC160S一體式非車(chē)載直流充電機是一種符合國標充電接口標準、輸出功率達到160kW的直流充電機，滿(mǎn)足快速充電的需要。充電樁具備高轉換效率充電模塊，其充電時(shí)的轉換效率能達到96%，通過(guò)2018國家標準測試。設備自帶故障診斷系統，同時(shí)支持遠程升級，能實(shí)現平臺對設備的遠程復位，減少運營(yíng)成本投入，同時(shí)具備待機斷電功能，多重防護，產(chǎn)品具備過(guò)流、過(guò)壓、漏電、短路、防浪涌、接地連續性檢測保護，性能參數如表1所示。

圖2 AEV200-DC160SS一體式非車(chē)載直流充電機

表1 AEV200-DC160S一體式非車(chē)載直流充電機性能參數

除了160kW快速直流充電樁之外，公司還提供120kW、80kW、60kW直流充電樁以及7kW交流充電樁，滿(mǎn)足各種場(chǎng)合的充電要求，選型如表2所示。

3.2 充電運營(yíng)管理平臺

安科瑞充電運營(yíng)管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數據技術(shù)的充電設施管理系統，可以實(shí)現對充電樁的監控、調度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶(hù)的充電體驗和服務(wù)質(zhì)量。用戶(hù)可以通過(guò)APP或小程序提前預約充電，避免在充電站排隊等待的情況，同時(shí)也能為充電站提供更準確的充電需求數據，方便后續的調度和管理。通過(guò)平臺可對充電樁的功率、電壓、電流等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，及時(shí)發(fā)現和處理充電樁故障和異常情況對充電樁的功率進(jìn)行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內充電，避免對電網(wǎng)造成過(guò)大的負荷。

平臺除了對充電樁的監控外，還對充電站的光伏發(fā)電系統、儲能系統以及供電系統進(jìn)行集中監控和統一協(xié)調管理，避免超負荷運行，提高充電站的運行可靠性，降低運營(yíng)成本，平臺系統架構如圖3所示。

圖3 充電樁運營(yíng)管理平臺系統架構

大屏顯示：展示充電站設備統計、使用率排行、運營(yíng)統計圖表、節碳量統計等數據。

圖4 大屏展示界面

站點(diǎn)監控：顯示設備實(shí)時(shí)狀態(tài)、設備列表、設備日志、設備狀態(tài)統計等功能。

圖5 站點(diǎn)監控界面

設備監控：顯示設備實(shí)時(shí)信息、配套設備狀態(tài)、設備實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、關(guān)聯(lián)訂單信息、充電功率曲線(xiàn)等。

圖6 設備監控界面

運營(yíng)趨勢統計：顯示運營(yíng)信息查詢(xún)、站點(diǎn)對比曲線(xiàn)、日月年報表、站點(diǎn)對比列表等功能。

圖7 運營(yíng)趨勢界面

收益查詢(xún)：提供收益匯總、實(shí)際收益報表、收益變化曲線(xiàn)、支付方式占比等功能。

圖8 收益查詢(xún)界面

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢分析、故障類(lèi)型餅圖等功能。

圖9 故障分析界面

訂單記錄：提供實(shí)時(shí)/歷史訂單查詢(xún)、訂單終止、訂單詳情、訂單導出、運營(yíng)商應收信息、充電明細、交易流水查詢(xún)、充值余額明細等功能。

圖10 訂單查詢(xún)界面

4 結束語(yǔ)

過(guò)去大家均認為加油站等業(yè)態(tài)，屬于傳統行業(yè)，隨著(zhù)燃油車(chē)逐漸退出歷史舞臺，加油站也會(huì )日暮西山。但是隨著(zhù)快充的快速發(fā)展，加油站搖身一變成為了快充站，全面擁抱新能源汽車(chē)時(shí)代，將可能位居新能源板塊的重要位置，成功轉變?yōu)楦叱砷L(cháng)企業(yè)，比如今的新能源整車(chē)制造，更值得期待。