城市新能源汽车充电桩选址优化研究

城市新能源汽车充电桩选址优化研究

张栋

济南兴华电力设计咨询有限公司  山东省济南市250000

摘要：我国石油资源比较贫乏，燃油与尾气的排放污染又是未来大中城市大气污染的主要污染源。为此我国发展电动车辆无疑是未来发展的必然趋势，也是符合绿色环保革命的需求，更是一种社会可持续发展的工具。电动汽车充电站是电动汽车能源供给的一项重要基础设施，对电动汽车的正常运行和推广应用发挥着至关重要作用。合理的充电站选址不仅便于用户的出行，而且可为充电站管理者减少成本，同时在节能、环保工作中扮演着举足轻重的角色。因此，本文针对城市新能源汽车充电桩选址优化进行了分析。

关键词：电动汽车；充电站；选址

1电动汽车发展的主要优势

1.1环保性能强，噪声低

通常，燃油汽车会向空气中排入一氧化碳、微粒等污染物质，容易引发酸雨、雾化等现象，对环境造成极大危害。因此，对于电动汽车而言，其不同于常规汽车的最大优势就是环保。电动汽车不会对环境造成气体污染，有利于减少对环境的危害，实现高质量的空气质量，被称作“零污染”的交通工具。同时，电动汽车噪音较低，防止对人的各个身体系统造成危害，如听觉、免疫系统等。

1.2节能方面的优势比较突出

电动汽车在能源使用方面效率较高，明显优于常规汽车。在城市，汽车应用较多，具有不同的行驶速度，电动汽车更加合适。在使用过程中，电动汽车能够实现对能源消耗的有效控制，在制动过程中，电动机自动转换为发电机，实现了减速状态下的能源再次利用。另外，电动汽车的应用，大大降低了对石油资源的消耗，为其在其他方面的使用提供了机会。

1.3更好的安全性和便捷性

电动汽车与常规汽车相比，机构相对简单，在运转和传动部分的部件不多，有利于维修保养工作的进行，同时，电动机能够实现准确控制，具有良好的制动性和操作性，同时，电动汽车比较容易操作，安全性能得以提升，为安全行驶奠定了基础。

总之，电动汽车在能源利用率和排放方面优势明显，使得其同时具有较强的安全性和舒适性，得到了行业的关注和认可，同时，国家也给予较多的技术和资金支持。但是，电动汽车的发展离不开充换电设施的完善，需要相应的技术支持。

2充电选址影响因素

2.1政策影响因素

充电站选址要考虑城市发展规划，其建设不能与政府的规划项目相抵触，不可与公共场所和绿化区域冲突。建设充电站需占用土地，须跟当地政府沟通好。充电站可考虑将站址选择在加油站附近，也可将充电站与加气、加油站进行整合，减少土地的浪费（必须要保证足够的安全距离，做好安全措施）。国家电网政策也会影响到充电站的建设情况，在规划建设充电站前须全面了解相关政策，以便抓住契机。

2.2需求影响因素

电动汽车的充电模式主要为三种：常规、快速、换电池充电，所要求的电压和电流也是不同的。不同的充电方式，会导致充电站日充电量不同，周边电网负荷会不断变化，故充电站选址应该根据城市的电网分布情况来进行规划。电动汽车的充电需求与该城市的电动汽车保有量相关，汽车的日行驶里程、续航里程、汽车运行模式会影响充电时间。如公交车运行模式下，可将充电站选择建在公交场站的停车位置，晚上用电低谷时间给汽车充电，保证一次充电至少达到公交车一个续航里程需要；由于出租车大部分时间都是在路上，对充电要求较高，充电设施位置应尽量选在出租车运行范围内；对大众用户，可以选择建在居民区的停车场、办公密集区等。

2.3区域经济发展性因素

2.3.1人口数量

—般，一个地区的人口数量越多，该地区具有充电需求的用户数往往越多，只要人口数量庞大，那么该地区的充电需求就会具有相当大的増长潜力。区域人口数量是该区域充电站未来规划建设的重要衡量指标之一。

2.3.2居民的购买能力

地区充电需求的増长潜力还与该地区居段的购买能力相关，购买力越大，则该地区未来的充电需求也就越大。目前，中国的汽车的消费量达到了空前规模，随着人们环保意识和生活水平的提高，政府大力倡导，人们倾向于购买更加节能环保的电动汽车。因此，购买能力的大小对电动汽车充电站选址有重要的影响。

2.4区域的电网情况

充电站选址，应充分考虑不同区域的充电需求及建站可能性的大小。政府还应提供相应优惠政策，结合电动汽车推广情况和城市整体发展规划，合理地规划充电设施的布局和建设。

3电动汽车充换电站优化选址

3.1电动汽车需求点及租赁备选点位置

3.1.1电动汽车租赁需求点位置：

依据地形和土地性质对规划区域划分若干个交通小区，对每个交通小区进行电动汽车需求讫点分析，集聚交通小区的各讫点电动汽车需求量于一点作为该交通小区的电动汽车需求点，在一定的时间内，需求点位置以及电动汽车数量是一定的，将电动汽车需求数量少的相邻交通小区合并，最终得到租赁换电站的电动汽车需求点。

3.1.2租赁换电站备选点位置：

租赁换电站备选点的位置选取需要考虑以下几个方面：电动汽车需求点：租赁换电站的分布要与电动汽车需求点的分布保持一致。

社会环境：选择固有停车场或公交总站，改建加油站等地作为初始选址点。

环保安全：选址时注意噪声污染对周边的影响，选择离变电站近的地方布设。

3.1.3电动汽车平均入站率和平均换电时间

用户的换电行为会因出行习惯、电池容量及环境变化而变化，其到达租赁换电站的频率不均匀，假设到达租赁换电站准备换电的电动汽车为d，租赁换电设施内换电台为N，当0≤d≤N时，无需排队全部接受换电服务，当d≥N时，d-N辆电动汽车需要排队等候，按照先到先服务的顺序接受服务。

电动汽车的平均入站率受租赁换电站辐射半径内的电动汽车需求量以及租赁换电站的规模影响，本文计划对比城市加油站汽车平均入站率获得租赁换电站电动汽车平均入站率。平均换电时间与换电站员工操作熟练程度及电池容量有关，参照国内外换电站的换电时间来定。

3.2为了确保充换电设施的均衡利用和充分利用，可以根据当地电动汽车的保有量和运行特征

建立标准用于描述区域电动汽车充电需求和时空分布的标准化指标体系；根据充换电站的设备数量和区域分布，建立能够描述充换电站规模和布局的标准化指标体系；根据电动汽车充电需求和时空分布指标，建立标准规定充换电站规模和布局指标必须达到的条件，以确保充换电站的规模、布局与电动汽车的充电需求相对应，保障设施得以充分、均衡地利用。

4结语

电动汽车，作为一种新型绿色能源汽车，由于耗能少，污染小的特点而备受人们的青睐。目前，世界各国正在积极大力推动新能源汽车发展。而电动汽车充电站，作为为新能源汽车充电供能的基础配套设施，对新能源汽车的发展有很大的限制。城市中新能源汽车充电站科学、合理的分布规划可以给用户提供充电的便利，也可以为政府和企业降低建设成本，获取更多的利润。因此，开展电动汽车充电站的选址研究非常具有现实意义。

参考文献：

[1]王露.城市纯电动汽车快速充电设施的布局选址优化模型研究[D].北京交通大学，2016.

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[4]充电站:预示电动汽车春天?[J].颜昭雄.运输经理世界.2010(Z1)

[5]日本电动汽车充电站达4万座 已超过加油站[J].电动自行车.2016(05)

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