太阳能充电站的可行性分析

1、太阳能充电站的可行性分析1.1电动车充电站的研究背景最早将清洁能源这一概念引入到城市公交系统便是法 国巴黎，在巴黎市区街道上已有大量纯电动公交车参于到交 通运输中。随着电力驱动技术的日渐完善，纯电动轿车也逐 渐在巴黎市民的日常生活中日益普遍。当街道上都行驶的是 电动汽车时，人们自然而然希望公用电动汽车充电站是随处可见的。巴黎市政府为了利于民出行便利，特拟画了一份“充电站分布图”，巴黎市民就可以根据该图很快的找到最近的 公用充电站。（图1.1）戸I”丄Ir:Fi屮祈3“讯巴黎充电桩分布圏图1.1巴黎电动车充电站分布Plan | 只创1.1.1 我国电动汽车充电站的建设水平单从节能减排方面来说，电

2、动汽车要比燃油汽车有明显 的优势，这会直接导致部分购车者在二者之间选择时优先考 虑电动汽车。随着电动汽车的快速发展加快了电动汽车充电 站的建设步伐，在国家政策的大力推动下，全国各地的电动 汽车充电站如雨后春笋般成长起来。在 2009 年，国内首家 具有商业运营功能的电动汽车充电站 10 月份时在上海投入 使用，该充电站可为多种电动汽车充电，但暂时未对社会车 辆开放。 南方电网在深圳投资建设的两个电动汽车充电站12月份开始投运，它们可以同时满足 134 辆电动汽车充电需 求。2012 年 2 月，第一个 Sunlogics Green Zone 太阳能充电 站正式落户通用汽车中国园区，充电站充分

3、利用太阳能，通 过可再生能源，以独特且环保的方式实现电动车充电。 2012 年 9 月，交运集团与国家电网签署战略合作协议，建设更多 的充电站，使电动汽车充电难的瓶颈不断得到改善。目前， 国家电网已批准在青岛建设青岛汽车东站、莱西汽车站、王 村路公交场站等 5个充换电站，总投资 5 亿元。山东烟台预 备在今年建设 18 座电动汽车充电站，除了发电厂的支撑外， 主要利用风电、太阳能发电等分布式能源为充电站供电。北 京、湖北、浙江等地也都在积极筹备电动汽车充电站的建设， 相信在不远的将来，电动车用户驾车外出时可以任意远行， 随时为汽车补充电力，方便快捷。1.1.2 电动汽车的经济性 电动汽车确实更

4、经济、更省钱。近期，长安、奇瑞、比 亚迪等国内汽车生产商都已推出了以电力为驱动能源的汽 车。以比亚迪一款纯电动汽车为例， 快充 2 个小时可充电 57 度，行驶 300 公里只需 41.75 元。而传统的燃油汽车行驶 300 公里就需要 156.96 元。相当于峰期充电费用的 3 倍。奇瑞生 产的一款电动汽车，一次充电续驶里程可达 120150 公里， 每百公里仅耗电 8到 10度，按照居民用电平均价格 0.75元/ 度来计算，每百公里只需要 7.5 块钱。相比传统汽车的燃油 成本来说，差不多只有十分之一。据了解，这款车售价预计 将在 7 万元左右。从上段的数字我们可以看到电动汽车比传统汽车更

5、加 经济实惠，而且石油匮乏所带来的油价飞涨会加快电动汽车 取代燃油汽车的趋势，电动汽车的规模化以及政府优惠补贴 政策的不断完善将使电动汽车的购置费和使用费大幅下降， 电池价格和寿命问题也会随着科技的进步得到很好的解决， 再加上电动汽车的零排放和低噪声，社会经济效益更加明 显。因此电动汽车的发展前景十分乐观。1.2 未来电动汽车充电站的发展新思路充电站的建设得到世界各国的政府的扶持鼓励态度，国 家也支持国有的或是私营的企业一同建造电动汽车充电站 来促进电动汽车的推广。在国内，现在由于电动车的使用率 还比较低，它对于电网几乎毫无影响。如果电动车对电的需 求达到像是汽油和柴油那样多广，那么对我国的电

6、网的影响 将是巨大的。由于我国的电网发电主要是依靠煤炭，电动汽车虽然解 决了燃油使用造成的大气污染问题但是大量的煤炭发电所 造成的污染并不亚于燃油使用造成的污染。在加上我国的煤 炭资源也是有限能源，煤炭的利用也做不到永久持续的提 供。对于水利发电，由于地区的差异，不是所有的地区都能 利用水力发电。像铀能、潮汐能等新燃料技术还不成熟，不 能大规模的被利用。种种因素表明，一旦电动车汽车的市场 被打开了，电力的缺失就会成为新的焦点问题。所以我们现 在要从长远的角度来选择新能源的利用，拥有较为成熟技术 的太阳能是不错的选择，太阳能能源不仅没有污染而且能够 持续永久利用。因此我们可采用太阳能发电系统，建

7、立真正 无污染且不会产生二次污染的储能式太阳能充电站，以达使 电动汽车真正实现节能减排的最终目的。太阳能充电站的能源是依靠太阳能来提供的，只要有阳 光的照射，太阳能电池板就能持续地吸收太阳的辐射能量， 之后光能转为电力通过电线传输并被储存在埋在地下的高 功率电容中，最后通过电容给充电桩提供电力。所以当电容 中有蓄电，也可以满足夜晚来为电动车充电的使用者，因此 太阳能电动汽车充电站并不会局限在白天使用。1.3 世界各国太阳能充电站的发展经验随着科学技术的不断进步，电动汽车的研发已经不在大 家关注的重要问题， 随着 Tesla 纯电动跑车的产生以及其他 多种插入式电动汽车车型持续的在市场推出，摆在

8、我们面前 的更为吸引大家关注的问题是研究如何为这些电动车提供 的驱动力 充电站。它就相当于为燃油汽车提供能源的加 油站，于是为电动汽车补充电力的充电站就成为日后节能环 保的电动汽车推广普及不可忽视的前提之一。1.3.1 美国推出太阳能插入式充电站Carbon Day Automotive 公司在美国芝加哥推出了一种 以太阳能作为发电能源的太阳能插入式充电站 ( SolarPlug-InStation )。这种自助式的充电站可以让司机轻而 易举为自己的电动车充电，整个过程没有任何不利于环境的 排放物产生。据悉，这款太阳能插入式充电站的设计概念曾 在芝加哥申办 2016 年奥运会时展示过。芝加哥市

9、政府与美 国其他城市一样，都在积极寻找提高市区环保效应的方法， 将公务车全面电动化一直是具有标标杆用的选择。 据 Carbon Day Automotive 公司称，这款充电站一开始的主要目的就是 要为芝加哥市政府的电动公务车充电，但是现在因为这款充电站设计得到了许多人的认可，所以日后还是有望能被更多 的电动汽车使用并能得到更多地区普及推广。图1.2插入式太阳能充电站顾名思义，这款太阳能充电站(图1.2)的运作原理其实非常简单，就是把我们每天都能获得的太阳能转换为电 能，提供给电动车驱动。目前，当我们在使用电动车时，虽 然车子行驶的时候本身不会排放二氧化碳，可是在家充电所 耗费的电力是由发电厂

10、提供，这样其实就是将二氧化碳的排 放源转移到了发电厂，并没有从根本上减少对环境的污染。 但现在，连充电所需的能量也来自于纯天然的太阳能，就真 正实现了二氧化碳零排放。库仑科技公司(Coulomb Technologies)的首席执行官 Richard Lowenthal 表示：“太阳 能和电动车是注定一对天生的伙伴，利用太阳能来为电动车 充电是最环保最好的解决方案，能帮助我们减少对外国石油的依赖，向可代替性能源的利用又迈进新的一步132英国建高速公路太阳能充电站世界上第一个全国性高速公路电动汽车充电站网络在英国投入使用。（图1.3）这种免费使用的太阳能充电站已经E着电动口到英的主要问题就是行驶

11、范围有限 动汽车。充现身12个高速路服务区，日后还将有18个服务区的免费充将将第一次能够行驶城镇行驶时并不需网络由戴尔-文斯表示:要中途充电，真正需要充电的是城市间的高速公路每一个充电站都将提供100%的“绿电”电力由 Ecotricity遍布英国的风力和太阳能发电场提供。如果使用 32A快速充电站，电动汽车在短短20分钟内便可完成充电，完全充满需要两个小时。较慢的13A充电站则为在服务区酒店过夜的驾驶者使用。133我国太阳能充电站的建设发展现状襄樊具有新能源汽车城之美誉，为了能给电动汽车更绿 色、更清洁的能源，襄樊市建成我国首座太阳能光伏智能充 电站（图1.4）。太阳能光伏充电是指利用光伏逆

12、变技术，把 太阳电池板所产生的低压直流电转变成220伏的交流电，之后就可直接用其给电动汽车充电。该项技术提高了充电效 率、且具有安全可靠及零污染等特点。这座太阳能光伏充电 站是由湖北追日电气设备公司建造，该公司已表明，光伏逆 变器与智能充电机都研制成功并小批量开始生产。该充电站 总占地面积约 2700平方米，如果只依靠太阳能来发电，每 日可产出100余度电，足够1至2台大型公交电动汽车的用 电。这座充电站与电网连接并网工作，太阳能电网产生的剩 余电量可输送到电网使用，而在光照不充足的情况下可以使 用电网来补充电量。图1.4襄樊电动汽车太阳能充电站在 2012 年 2 月，上海通用汽车园区建成国内第一个 Sunlogics Green Zone 太阳能充电站 （图 1.5），而这座太阳能 充电站的研发者是 Sunlogics 公司 通用汽车风险投资公 司的股权合作伙伴。 Sunlogics Green Zone 太阳能充电站是通 过从太阳中获取辐射能量，并将能量转化为绿色可再生能 源。Sunlogics Green Zone 太阳能充电站落户在通用汽车的 中国园区这个事实就能充分表明，通用汽车正致力于电动汽 车的配套基础设施建设，目的是为了更深入的打开中国电动 车市场的大门。通用汽车将继续致力于与相应配套设施的各 个供应商和