چشم‌انداز ساخت و توسعه ایستگاه‌های شارژ برای شرکت‌های فروش نفت تصفیه‌شده

نفوذ سریعاً در حال افزایش بازار خودروهای برقی نوین

در بازار چین، به عنوان مثال، نرخ نفوذ بازار خودروهای انرژی نو (NEVs) شاهد رشد نمایی بوده است، که از 5.8% در سال 2020 به 47% در سال 2024 افزایش یافته و تقریباً نیمی از بازار خودروهای جدید را به خود اختصاص داده است (شکل 1). این جایگزینی شتابان خودروهای سوختی با NEVs چالش‌های قابل توجه و فرصت‌های بی‌سابقه‌ای را برای صنعت پمپ بنزین به همراه دارد.

به طور همزمان، تعداد ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی نیز با سرعتی سرسام‌آور افزایش یافته است، از 1.681 میلیون در سال 2020 به 8.596 میلیون تا پایان سال 2023 (شکل 2). نرخ رشد ایستگاه‌های شارژ کمی بیشتر از نرخ رشد خودروهای برقی است، که باعث کاهش نسبت خودرو به ایستگاه از 2.93:1 در سال 2020 به 2.37:1 تا پایان سال 2023 شده است. این روند رقابت در بازار شارژ را تشدید می‌کند. در شهرهای سطح 2 و بالاتر، برخورد بین تقاضای فزاینده برای زیرساخت‌های شارژ و کاهش دسترسی به منابع زمین اصلی، به طور قابل توجهی قیمت‌های زمین و هزینه‌های اجاره را افزایش داده است. همراه با کاهش یارانه‌های ساخت و ساز، شرکت‌های تازه‌وارد فروش نفت تصفیه‌شده اکنون با فشارهای هزینه‌ای بیشتری نسبت به اپراتورهای ایستگاه‌های شارژ که قبل از سال 2021 زمین را تأمین و گسترش داده‌اند، مواجه هستند.

انواع ایستگاه‌های شارژ برای شرکت‌های فروش نفت تصفیه‌شده

فروشگاه‌های نفت تصفیه‌شده پروژه‌های وسایل نقلیه الکتریکی خود را به دو دسته‌ی ابتکارات شارژ در ایستگاه و خارج از ایستگاه تقسیم می‌کنند. هنگام ادغام عملکردهای شارژ وسایل نقلیه الکتریکی در پمپ بنزین‌ها، هزینه‌های نهفته زمین بر عهده‌ی پمپ بنزین‌ها است. این فرآیند نیاز به بررسی جامع عواملی مانند مناسب بودن محل، در دسترس بودن منبع برق، لجستیک نصب و حمل و نقل دارد. علاوه بر این، ادغام باید با ساختمان‌های ایستگاه و محیط اطراف هماهنگ باشد و عملیات محصولات نفتی را مختل نکند، در حالی که باید استانداردهای سخت‌گیرانه ایمنی، محیط زیست، اقتصادی و نگهداری را رعایت کند.

برای پروژه‌های شارژ خارج از سایت، تحلیل دقیق عوامل کلیدی ضروری است، از جمله هزینه‌های اتصال برق پروژه، مقیاس ساخت، انتخاب تجهیزات، هزینه‌های ساخت و اجاره ایستگاه، که همه آنها متناسب با سناریوهای کاربردی متنوع طراحی شده‌اند. این پروژه‌ها نیز باید به الزامات سخت‌گیرانه ایمنی، محیط زیست، اقتصادی و نگهداری پایبند باشند. اگرچه پروژه‌های شارژ در محل و خارج از محل ساختارهای هزینه‌ای متفاوتی دارند، کاهش هزینه و افزایش کارایی همچنان الزامات اقتصادی محوری برای هر دو باقی می‌ماند. ساخت ایستگاه شارژ نیازمند اتخاذ یک ذهنیت توسعه کم‌هزینه و پایبندی به اصول سرمایه‌گذاری محتاطانه، هدفمند و کارآمد است.

این مقاله یک رویکرد جامع ارائه می‌دهد که شرایط اجاره، طبقه‌بندی‌های در محل/خارج از محل و ابعاد سایت را از سه منظر بررسی می‌کند: طراحی چیدمان، انتخاب تأسیسات و تکنیک‌های ساخت. هدف آن راهنمایی شرکت‌های فروش روغن تصفیه شده در ساخت ایستگاه‌های شارژ با هزینه کم است و بدین ترتیب بارهای مالی مرتبط با توسعه و بهره‌برداری از شبکه شارژ را کاهش می‌دهد (جدول 1).

بهینه‌سازی طراحی چیدمان ایستگاه‌های شارژ برای شرکت‌های فروش نفت تصفیه‌شده

اصول طراحی

برنامه‌ریزی اصلی ایستگاه‌های شارژ باید با قوانین، استانداردها و چارچوب‌های قانونی ملی، صنعتی و محلی فعلی مطابقت داشته باشد. این برنامه‌ریزی باید با الزامات برنامه‌ریزی شهری، منطقه‌ای و جاده‌ای هماهنگ باشد. طراحی باید الگوهای مصرف مشتری و زیرساخت‌های محلی را نیز در نظر بگیرد و با طراحی استاندارد، بهینه‌سازی فضای عمودی و استفاده استراتژیک از زمین‌های حاشیه‌ای، حداکثر استفاده از زمین را به عمل آورد. بر اساس تحلیل‌های تجاری، طراحی باید مساحت قابل استفاده، نوع ایستگاه شارژ، مدل خدمات و مقیاس را در نظر بگیرد تا نواحی کاربردی ایجاد کند که به طور مؤثر نیازهای مشتریان را برآورده کند.

چیدمان کابل

پیکربندی کابل‌ها در ایستگاه‌های شارژ می‌تواند به سه بخش تقسیم شود: از نقطه اتصال ولتاژ بالا در فضای باز به ترانسفورماتور، از ترانسفورماتور به پایه‌های شارژ، و بین پایه‌های شارژ. اتصال T ولتاژ بالا به ترانسفورماتور نمایانگر یک خط خارجی است و توصیه می‌شود این اتصال در فاصله 100 متری از ترانسفورماتور قرار گیرد. فاصله‌های بیشتر از این آستانه نیاز به ارزیابی دقیق دارند. ترانسفورماتور و پایه‌های شارژ باید در نزدیکی یکدیگر قرار گیرند؛ نصف کردن فاصله بین آن‌ها حجم مهندسی کابل و سرمایه‌گذاری مرتبط را به میزان 50% کاهش می‌دهد.

دو پیکربندی اصلی برای کابل‌کشی بین پشته‌ها وجود دارد: چیدمان یک‌طرفه و چیدمان مرکزی (لطفاً به شکل زیر مراجعه کنید).

با فرض اینکه عرض فضای پارکینگ L باشد، برای چیدمان یک‌طرفه، طول کابل به صورت زیر است:

برای ترتیب میانی، طول کابل‌ها به شرح زیر است:

به وضوح، تحت شرایط یکسان سایت و فضای پارکینگ، چیدمان مرکزی طول کابل را نسبت به چیدمان یک‌طرفه 50% کاهش می‌دهد. بنابراین، چیدمان مرکزی ترجیح داده می‌شود، به‌ویژه برای سایت‌های بزرگ که صرفه‌جویی در هزینه‌ها بیشتر مشهود است. در ایستگاه‌هایی با فضای شارژ کمتر، جایی که نیازهای کلی کابل حداقل است، تصمیمات چیدمان باید اولویت را به هماهنگی درون ایستگاه و رعایت مقررات ایمنی بدهند.

چیدمان کلی تأسیسات

در میان امکانات اصلی ایستگاه شارژ، موقعیت‌های نقطه دسترسی ولتاژ بالا و ترمینال شارژ معمولاً ثابت هستند، در حالی که ترانسفورماتور و پایه‌های شارژ فضای بهینه‌سازی را ارائه می‌دهند. برخلاف شهود، قرار دادن ترانسفورماتور در میانه بین اتصال T ولتاژ بالا و پایه‌های شارژ بهینه نیست. به عنوان مثال، در یک تنظیم پایه شارژ 480 کیلوواتی، هزینه کشیدن کابل‌ها از اتصال T به ترانسفورماتور تقریباً 510 یوان چین در متر است و هزینه کشیدن خط از ترانسفورماتور به پایه شارژ حدود 1280 یوان چین در متر است، با اختلاف قیمت 770 یوان چین در متر. بنابراین، توصیه می‌شود که ترانسفورماتور نزدیک‌تر به پایه‌های شارژ نصب شود.

به همین ترتیب، پایه‌های شارژ باید تا حد امکان نزدیک به منطقه شارژ قرار گیرند. اگر میزبان شارژ تقسیم شده نزدیک به ترانسفورماتور نوع جعبه‌ای باشد، سه کابل DC با ولتاژ پایین به طور همزمان گسترش خواهند یافت. هرچه دستگاه‌های حرکتی بیشتری وجود داشته باشد، اختلاف هزینه بیشتر خواهد بود. با توجه به اینکه خطوط DC معمولاً نسبت به خطوط AC تلفات انرژی بیشتری دارند، حتی اگر ترانسفورماتور نتواند در مجاورت فضای پارکینگ قرار گیرد، پایه‌های شارژ باید تا حد ممکن نزدیک قرار گیرند تا تلفات را به حداقل برسانند.

بهینه‌سازی انتخاب تأسیسات ایستگاه شارژ برای شرکت‌های فروش نفت خام

ترانسفورمر، ایستگاه شارژ و پیکربندی تفنگ شارژ

برای کاهش هزینه‌های ارتقاء ظرفیت ترانسفورماتور، نیاز است که نرخ بار ترانسفورماتور به طور متوسط افزایش یابد. توصیه می‌شود که نرخ بار ترانسفورماتور در داخل و خارج ایستگاه به نسبت ۱:۱ تنظیم شود، به جز در موارد خاص که توسط اداره تأمین برق تعیین شده است. برای ایستگاه‌هایی که ترانسفورماتورهای با ظرفیت بیش از حد دارند، باید سیستم‌های مدیریت هوشمند مانند "کنترل‌کننده‌های شارژ سفارش‌گذاری شده" در کابین کنترل اصلی شارژ پیکربندی شوند تا از خطر بار اضافی جریان جلوگیری کرده و تأثیر بر ترانسفورماتور کاهش یابد. به عنوان مثال، با در نظر گرفتن یک پایانه شارژ ۷۲۰ کیلوواتی، توصیه می‌شود که ترکیب پایانه‌ای شامل ۲ تفنگ شارژ فوق‌سریع + ۱۰ تفنگ شارژ سریع به طور کامل پیکربندی شود.

تنظیمات قدرت پایانه شارژ سریع باید با توجه به مدل‌های اصلی خدمات ایستگاه پیشنهادی مطابقت داشته باشد و نسبت توزیع قدرت تفنگ شارژ باید با نسبت انواع مختلف خودروهای خدمات‌دهی شده سازگار باشد. با در نظر گرفتن موجودی فعلی خودروهای برقی و مدل‌های موجود در بازار، پلتفرم‌های ۴۰۰ ولتی غالب هستند. در طول فرآیند شارژ، قدرت دریافتی خودرو بین ۴۰ کیلووات و ۷۰ کیلووات نوسان دارد. با در نظر گرفتن استفاده همزمان و ضریب‌های قدرت تفنگ‌های شارژ و خودروها، قدرت متوسط تفنگ شارژ ۴۰-۸۰ کیلووات توصیه می‌شود. به عنوان مثال، یک پایانه شارژ خنک‌شونده با هوا با ۸ تفنگ به ازای هر تفنگ ۲۵,۲۰۰ یوان هزینه دارد، در حالی که یک پیکربندی ۱۰ تفنگی این هزینه را به ۲۱,۷۰۰ یوان کاهش می‌دهد که صرفه‌جویی ۳,۵۰۰ یوانی به ازای هر فضای پارکینگ به همراه دارد. تحقیق بازار جامع در طول برنامه‌ریزی پروژه برای جلوگیری از تأمین بیش از حد قدرت و ضررهای مرتبط بسیار حیاتی است؛ خروجی متوسط پایانه شارژ ۵۰ کیلووات به طور کلی توصیه می‌شود.

انتخاب مواد کابل

کابل‌های ایستگاه‌های شارژ در دو نوع هسته مسی و هسته آلومینیومی موجود هستند، که کابل‌های هسته مسی در حال حاضر در کاربردهایی از جمله ایستگاه‌های سوخت‌گیری و سیم‌کشی خانگی تا پایه‌های شارژ و تجهیزات توزیع غالب هستند. اگرچه کابل‌های هسته آلومینیومی تقریباً یک‌سوم هزینه کابل‌های هسته مسی را دارند، اما در چندین جنبه حیاتی عقب‌تر هستند:

ظرفیت حمل جریان بالاتر: مقاومت پایین مس باعث می‌شود که کابل‌های هسته مسی ۳۰٪ بیشتر از کابل‌های هسته آلومینیومی با همان مقطع، جریان را حمل کنند.

ایمنی بهبود یافته: تحت بارهای جریان یکسان، کابل‌های هسته مسی گرمای کمتری تولید می‌کنند و خطر آتش‌سوزی را کاهش می‌دهند.

کاهش اتلاف انرژی: هدایت‌پذیری بالای مس اتلاف توان را به حداقل می‌رساند.

مقاومت در برابر خوردگی: کانکتورهای کابل با هسته مس در برابر اکسیداسیون مقاوم هستند و عملکرد پایدار را تضمین می‌کنند، در حالی که اتصالات با هسته آلومینیوم مستعد خرابی‌های ناشی از اکسیداسیون هستند.

سهولت نصب: قابلیت شکل‌پذیری و استحکام مکانیکی بالای مس، فرآیندهای مسیریابی، خم‌کردن و اتصال را ساده می‌کند.

به عنوان مثال، یک کابل مسی با هسته 100 متری 10 کیلووات ساعت از دست دادن قدرت دارد، در حالی که یک کابل آلومینیومی با همان طول 16.8 کیلووات ساعت از دست می‌دهد—1.68 برابر بیشتر. در طول یک سال، کابل‌های مسی نیازی به نگهداری ندارند، در حالی که کابل‌های آلومینیومی به طور متوسط به 8 تعمیر نیاز دارند که هر کدام 2000 یوان هزینه دارد. با در نظر گرفتن هزینه‌های کامل چرخه عمر، هزینه‌های کل برای هر دو نوع به هم نزدیک می‌شود و کابل‌های آلومینیومی برای راه‌اندازی‌های موقت و کوتاه‌مدت مناسب‌تر هستند. به طور خلاصه، از منظر ایمنی و هزینه چرخه عمر کامل، کابل‌های مسی باید در ایستگاه‌های شارژ استفاده شوند.

نظارت بر ایستگاه، روشنایی و حفاظت در برابر آتش

برای ایستگاه‌های شارژ درون ایستگاهی، توصیه می‌شود از کابینت‌های موجود در پمپ بنزین‌ها و ترمینال‌های نظارتی استفاده مجدد شود، در حالی که تأسیسات برون ایستگاهی به کابینت‌های نظارتی، ترمینال‌ها و دیسک‌های سخت ذخیره‌سازی اختصاصی نیاز دارند. دوربین‌های نظارتی باید در گوشه‌ها قرار گیرند و فاصله‌ای ایمن از تجهیزات حفظ کنند تا پوشش جامع تضمین شود. به عنوان یک قاعده کلی، ۲ دوربین برای هر ۱۰ فضای پارک کافی است، با تنظیمات برای سایت‌های با شکل نامنظم. فیلم‌ها باید به مدت حداقل ۳۰ روز ذخیره شوند، یا طبق دستورات مقامات محلی.

سیستم‌های روشنایی باید به لامپ‌های با کارایی بالا و صرفه‌جویی در انرژی که الزامات رنگ‌سنجی و زمان راه‌اندازی را برآورده می‌کنند، اولویت دهند و سطوح روشنایی مطابق با استانداردهای صنعتی باشند. در مناطق با نور مناسب، اتکا به نور محیط می‌تواند تعداد تجهیزات را کاهش دهد؛ چگالی نور داخلی معمولاً ۱ لامپ به ازای ۵ فضای پارکینگ است. provisions آتش‌نشانی باید به مقررات ملی و محلی پایبند باشد، به نسبت اندازه ایستگاه و تعداد فضاهای شارژ. استفاده مجدد از تجهیزات آتش‌نشانی بلااستفاده از ایستگاه‌های غیر فعال تشویق می‌شود. یک تنظیم استاندارد شامل ۲ کپسول آتش‌نشانی ۵ کیلوگرمی به ازای ۲ ترمینال شارژ است که با دکمه‌های قطع اضطراری و سیستم‌های هشدار اختیاری تکمیل می‌شود.

انتخاب فناوری ساخت برای ایستگاه‌های شارژ شرکت‌های فروش روغن تصفیه شده

تنظیمات انبار شارژ

تنظیم پارکینگ‌های شارژ باید با شرایط محلی سازگار باشد و به سه نوع تقسیم شود:

بدون سایه: هزینه ساخت صفر برای هر فضای پارکینگ؛

غشای کششی با هزینه کم: ۷۲۰۰ یوان به ازای هر فضای پارکینگ؛

ساختار فولادی سبک یکپارچه با پنل‌های خورشیدی: حدود ۱۱,۰۰۰ یوان به ازای هر فضای پارکینگ. برای پروژه‌های حساس به هزینه، گزینه اول ترجیح داده می‌شود.

درمان زمین ایستگاه شارژ

پنج نوع کفپوش موجود است:

استفاده مجدد از سطوح پارکینگ موجود؛

کفپوش آجر چمنی؛

180 میلی‌متر سطوح سخت شده سبک وزن؛

سطوح سخت استاندارد 220 میلی‌متر؛

سطوح سخت تقویت شده. هنگام ساخت ایستگاه‌های شارژ، استفاده مجدد از پوشش‌های موجود زمین سرمایه‌گذاری را به حداقل می‌رساند و هزینه‌ها را به میزان ۴۵۰۰ یوان برای هر تفنگ شارژ کاهش می‌دهد. اگر استفاده مجدد امکان‌پذیر نباشد، انتخاب کف‌پوش باید با پروفایل خدمات ایستگاه مطابقت داشته باشد: آجرهای چمنی برای ایستگاه‌های مخصوص خودروهای کوچک مناسب هستند؛ سطوح سخت سبک برای مکان‌هایی که نیاز به سخت شدن دارند کافی است؛ سطوح استاندارد برای خودروهای متوسط و کوچک مناسب هستند؛ و سطوح تقویت شده برای پارکینگ و شارژ خودروهای بزرگ ضروری هستند.

پوشش و حفاظت فضای پارکینگ

نقشه‌گذاری فضای پارکینگ به دو شکل وجود دارد:

نقاشی فقط با خطوط (با شماره‌گذاری و علائم شارژ اختیاری)، با حاشیه‌ای سفید به عرض ۱۵۰ میلی‌متر؛

رنگ کف ضد لغزش PU با پوشش کامل (ایده‌آل برای ایستگاه‌های شهری با دید بالا)..

ستون‌های ضد برخورد شارژر باید لوله‌های فولادی جوش‌داده‌شده عمودی باشند که به‌گونه‌ای قرار گیرند که دسترسی به نگهداری امکان‌پذیر باشد. ارتفاع نصب باید 600 میلی‌متر برای وسایل نقلیه کوچک و 1000 میلی‌متر برای وسایل نقلیه متوسط و بزرگ باشد. موانع فضای پارک، که همچنین از فولاد جوش‌داده‌شده ساخته شده‌اند، باید 2 متر طول، 150 میلی‌متر ارتفاع داشته باشند و با رنگ هشداردهنده بازتابی پوشش داده شوند.

روش کابل کشی

سه تکنیک رایج برای کابل‌کشی استفاده می‌شود:

دفن مستقیم: کابل‌های زرهی به‌طور مستقیم دفن می‌شوند و تنها در مکان‌هایی که از سطوح سخت یا پی‌ها عبور می‌کنند، لوله‌های حفاظتی وجود دارد؛

خندق کابل زمینی: کابل‌ها در خندق‌هایی که بر روی کف موجود ساخته شده‌اند، قرار دارند؛

استقرار سریع: سیستم‌های سینی کابل سطحی امکان نصب و جابجایی سریع را فراهم می‌کنند. برای سایت‌های باز که نیاز به هموار کردن و سخت کردن زمین دارند، دفن مستقیم از نظر هزینه‌ای مقرون به صرفه‌ترین است. هنگام استفاده مجدد از زمین موجود، مقایسه هزینه‌ها باید انتخاب بین روش‌های لایه‌گذاری خندق و استقرار سریع را راهنمایی کند.

نتیجه‌گیری و چشم‌انداز آینده

این مقاله راه‌حل‌های سفارشی برای ساخت کم‌هزینه ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی در انواع، مکان‌ها و مقیاس‌های مختلف ارائه می‌دهد. با ادغام طراحی چیدمان، انتخاب تأسیسات و تکنیک‌های ساخت در حالی که با استانداردهای ملی و ملاحظات زیبایی‌شناختی مطابقت دارد، هدف آن حمایت از گسترش کسب‌وکار شارژ شرکت‌های فروش نفت تصفیه‌شده است.

به جلو حرکت کرده، این شرکت‌ها باید عملیات ایستگاه‌های با کیفیت بالا را فراتر از ساخت و ساز در اولویت قرار دهند. با تکامل بازار خودروهای برقی، تقاضای کاربران برای خدمات شارژ متنوع خواهد شد. با استفاده از منابع موجود خود، شرکت‌ها باید تلاش کنند تا یک اکوسیستم یکپارچه "مردم، خودروها، زندگی" ایجاد کنند و تجربیات راحت و آسانی را ارائه دهند که مزیت رقابتی آن‌ها را در زمینه زیرساخت‌های شارژ افزایش دهد.