常州市规划设计院 江苏常州 213002
近年来，新能源汽车市场发展迅猛，是汽车发展的大趋势。电动汽车产业的迅猛发展，必将推进电池产业、充电桩建设等辅助和基础 建设产业发展。新能源汽车产业的快速发展，对改善能源结构、减少 空气污染、推动产业升级和能源结构转型具有积极意义。
充电设施建设政策环境
充电基础设施是指为电动汽车提供电能补给的各类充换电设施， 是新型的城市基础设施。2020 年 3 月 4 日中共中央政治局常务委员会召开会议，会议指出要加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度。新能源汽车充电桩作为新基建将引来快速发展。
2015 年国务院办公厅发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》（国办发〔2015〕73 号），明确提出：各地要将充电基础设施专项规划有关内容纳入城乡规划。原则上，新建住宅配建停车 位应 100% 建设充电设施或预留建设安装条件，大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低于 10%，每 2000
辆电动汽车至少配套建设一座公共充电站。
常州充电设施发展概况
自 2014 年 1 月常州市被纳入国家第二批新能源汽车推广应用城市以来，我市全面开展新能源汽车推广应用和充电设施建设工作。常 州市自 2014 年列入国家新能源汽车推广应用示范城市以来，新能源汽车得到快速推广应用，这得益于国家能源政策支持及充电基础设施建设日益完善。至今已销售新能源汽车 8036 辆，累计建成 5366 个多个充电桩，桩车比达到 1.5:1。常州市境内芳茂山、滆湖、芙蓉、淹城、小黄山、长荡湖、茅山和天目湖八个高速公路服务区，都已全部配置 充电桩。
2016 年 2 月常州市政府正式批准了《常州市区充电设施布局规划
（2015-2020）》。规划至 2020 年，我市市区（1862 平方公里）规划设置 13 座社会公共充电站、10 座公交专用充电站和一批专用充电桩、公用充电桩，规模达 2.8 万个充电桩，打造布局合理、方便快捷、适度超前的充电服务网络，为促进新能源汽车产业健康快速发展提供坚实支撑。
常州 汽车电动汽车充电对电网的影响因素
电动汽车充电对电网的影响因素主要是电动汽车的普及程度、电动汽车的类型、电动汽车的充电时间、电动汽车的充电方式以及电动 汽车的充电模式。
电动汽车的普及程度。电动汽车的普及程度不同对电网的影响大小也不同。目前，受电动汽车续航里程、电池安全性等问题的影响， 电动汽车数量较少，对电网的影响非常小；随着电池技术进步，以及国家政策不断实施，电动汽车的普及率将越来越高，此时其对电网的影响也较大。
电动汽车的充电时间。充电时间场景的设置需要根据电动汽 车使用者的用车习惯、上下班时间以及引导政策等来进行。不同的充 电时间对电网的影响非常大，如果在峰荷时间进行充电将加重电网负担，而如果在非峰荷时间进行充电将减小充电对电网的冲击。
电动汽车的充电方式。充电方式可分为慢充和快充。慢充即 采用小功率的交流充电机，每次充电所需的时间较长；快充是利用大 电流给电动汽车充电，这种充电方式会给电网带来瞬时的大电流，使 电力系统产生过载，剩余电量储备增加，使电网效率降低。
充电设施配网设计
大量的电动汽车充电将对城市电网产生重大影响，电动汽车的储能特性也将为电力系统的安全经济运行提供新的机遇。从负荷平衡的角度来看，电动汽车使用和充电的时间特性具有削峰填谷的功能，因
此对输电网影响不大。
但电动汽车的聚集性充电可能会导致局部地区的负荷紧张；充电 时间的叠加或负荷高峰时段的充电行为将会加重配电网负担，同时充 电机对电动汽车充电时，由于直流电流在交流三相之间不断地换相而 产生谐波。因此，可以看出充电设施对城市配电网产生较大冲击，电 动汽车充电不仅会影响配电网的负荷平衡，而且会给配电网带来其它 问题。大规模分布式的充电桩对电网影响必将成为城市电网建设必须 考虑的重要方面，但相应的充电桩布点和容量规划缺乏成熟的理论和 方法，本文从常用充电桩的配电设计重点分析电动汽车充电设施建设 对电网的影响。
公建为例：商务用地：取新龙国际商务城地块 XL-120303，地块面积 77658，容积率 3.5。
1、传统负荷计算（单位建筑面积负荷指标法）：
S=kt*A*R*r*kx/Cosf=0.6*77658*3.5*0.07*0.8/0.8=11400kVA。
需要设置 10kV 中间变，采用两路独立高压电源同时供电，各6000kVA。
2、充电设施负荷计算：
按《江苏省城市规划管理技术规定（2011 版）》常州市实施细则， 二类区行政办公小汽车配建停车位 1.2 配置，计算单位（车位 /100m2建筑面积）
停车位共 3260 个，按 10% 的比例配建充电桩，共需 320 个，按快、
慢充桩比 3:7 配建，共需快充桩 96 个，慢充桩 224 个。
慢充桩总配电容量： ∑ S=K*Sn=0.3*(P*n*kc/η/cosf)=520kVA。
（ 配 置 一 台 630kVA 变 压 器 ）。 快 充 桩 总 配 电 容 量：
∑ S=kd*Sn=0.8*(P*n)=2300kVA。（ 配置两台 1250kVA 变压器）。配置充电桩估算总容量
为 2820kVA。
考虑前述配置的 10kV 中间变容量 11400kVA，加上配置充电桩， 考虑同时系数，估算负荷总容量约为 14000kVA。需双电源供电，两路同供，容量均为 7000kVA，共计 14000kVA。需 110kV 变电所双路电源， 需 2 个 10kV 间隔，对 110kV 变电所出线间隔影响较大。
对城市电网规划的启示
由以上对小区和公建按规划要求配置充电桩情况负荷计算看 出，充电设施建设对地块负荷影响较大，特别是小区，负荷比传统 配网负荷翻一倍，小区配建充电桩需要单独设置一座中间变，这对 配电网规划、建设，以及 110kV 变电所出线都有了更高的要求。城市道路配套电力管沟孔数须相应增加，110kV 变电所的规模和主变容量相应须大幅增加，对城市电网规划特别是高、中压配电网影响 不容小觑。大规模分布式的充电桩的建设，电网负荷特性将发生重 大变化，城市电网规划工作不能停留传统手法，必须考虑其影响变 化，及时作出调整，特别是负荷预测，传统采用单位建筑面积负荷 指标法对某一地块进行负荷计算，已经不能满足要求，需要深入研 究充电桩对负荷预测的影响。
同时，为加快电动汽车充电设施网络建设，实现充电设施负荷的“即插即用”与双向互动，未来电网发展应更注重配网侧和用户侧， 为用户提供丰富的智能用电服务，满足用户的多元化、多样化负荷需求， 这需要提高电网可靠性、互动性、清洁型和灵活性，因此有必要建设主动配电网，优化配网线路，加大配电自动化覆盖范围，允许电动汽车、新能源、分布式电源等多元化负荷的接入，鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动，建设网源荷（储）协调控制、智能配电网自愈控制和配电“智能化”等项目。最终为电力用户提供安全、可靠、优质、 经济、环保的电力供应，实现传统配电网向智能配电网的转型升级。
发布评论