주유소에서의 저비용 전기차 충전소 건설에 관한 연구

생성 날짜 12.05
정제유 판매 회사를 위한 충전소 건설 및 개발의 경관
빠르게 증가하는 NEV 시장 침투
중국 시장에서는 예를 들어, 신에너지 차량(NEV)의 시장 침투율이 2020년 5.8%에서 2024년 47%로 급증하며 새로운 자동차 시장의 거의 절반을 차지하고 있습니다(Fig. 1). 연료 차량이 NEV로 대체되는 이 가속화는 주유소 산업에 강력한 도전과 전례 없는 기회를 동시에 제공합니다.
동시에 전기차 충전기 수는 2020년 168만 대에서 2023년 말까지 859만 대로 급격히 증가했습니다(그림 2). 충전기의 성장률은 전기차의 성장률을 약간 초과하여 차량 대 충전기 비율이 2020년 2.93:1에서 2023년 말까지 2.37:1로 감소했습니다. 이러한 추세는 충전 시장의 경쟁을 심화시킵니다. 2선급 및 그 이상의 도시에서는 충전 인프라에 대한 급증하는 수요와 주요 토지 자원의 감소하는 가용성 간의 충돌이 토지 가격과 임대 비용을 크게 상승시켰습니다. 건설 보조금의 감소와 맞물려, 2021년 이전에 토지를 확보하고 확장한 충전기 운영자에 비해 신규 진입한 정제유 판매 회사들은 더 큰 비용 압박에 직면하고 있습니다.
정유 판매 회사의 충전소 유형
정제유 판매 기업의 전기차 프로젝트는 주유소 내 충전과 주유소 외 충전 이니셔티브로 분류됩니다. 전기차 충전 기능을 주유소에 통합할 때, 잠재적인 토지 비용은 주유소가 부담합니다. 이 과정에서는 부지 적합성, 전력 공급 가능성, 설치 물류 및 운송과 같은 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 또한, 통합은 주유소 건물 및 주변 환경과 조화를 이루어야 하며, 석유 제품 운영에 방해가 되지 않도록 하면서 엄격한 안전, 환경, 경제 및 유지보수 기준을 충족해야 합니다.
외부 충전 프로젝트의 경우, 프로젝트 전력 연결 비용, 건설 규모, 장비 선택, 건설 지출 및 스테이션 임대료를 포함한 주요 결정 요소에 대한 철저한 분석이 필수적이며, 이는 다양한 적용 시나리오에 맞춰 조정되어야 합니다. 이러한 프로젝트는 또한 엄격한 안전, 환경, 경제 및 유지 관리 요구 사항을 준수해야 합니다. 현장 및 외부 충전 프로젝트는 서로 다른 비용 구조를 보이지만, 비용 절감 및 효율성 향상은 두 경우 모두 중요한 경제적 명제입니다. 충전소 건설은 저비용 개발 사고방식을 채택하고 신중하고 목표 지향적이며 효율적인 투자 원칙을 준수해야 합니다.
이 기사는 임대 조건, 현장/비현장 분류 및 사이트 치수를 레이아웃 디자인, 시설 선택 및 건설 기술의 세 가지 관점에서 고려하는 포괄적인 접근 방식을 제공합니다. 이는 저비용 충전소 건설에서 정제된 석유 판매 회사를 안내하여 충전 네트워크 개발 및 운영과 관련된 재정적 부담을 완화하는 것을 목표로 합니다 (표 1).
정유 판매 회사를 위한 충전소 레이아웃 디자인 최적화
레이아웃 원칙
충전소의 마스터 계획은 현재의 국가, 산업 및 지역 규정, 기준 및 법적 프레임워크를 준수해야 합니다. 이는 도시, 지역 및 도로 계획 요구 사항과 일치해야 합니다. 레이아웃은 또한 고객 소비 패턴과 지역 인프라를 고려하여 표준화된 디자인, 수직 공간 최적화 및 주변 토지의 전략적 사용을 통해 토지 활용을 극대화해야 합니다. 상업적 분석에 기반하여 레이아웃은 사용 가능한 면적, 충전소 유형, 서비스 모델 및 규모를 고려하여 고객의 요구를 효율적으로 충족하는 기능적 구역을 만들어야 합니다.
케이블 배치
충전소의 케이블 구성은 세 가지 구간으로 나눌 수 있습니다: 야외 고전압 연결 지점에서 변압기까지, 변압기에서 충전기 기둥까지, 그리고 충전기 기둥 간의 연결입니다. 변압기로의 고전압 T-연결은 외부 선을 나타내며, 이 연결은 변압기에서 100미터 이내에 위치하는 것이 바람직합니다. 이 기준을 초과하는 거리는 신중한 평가가 필요합니다. 변압기와 충전기 기둥은 가까운 위치에 배치되어야 하며, 이들 간의 거리를 절반으로 줄이면 케이블 공사량과 관련된 투자를 50% 줄일 수 있습니다.
인터파일 케이블링에는 두 가지 주요 구성 방식이 있습니다: 단일 측면 및 중앙 레이아웃(아래 그림을 참조하십시오).
주차 공간의 너비를 L이라고 가정할 때, 일측 배치의 케이블 길이는:
중간 배치를 위해 케이블 길이는:
명백히, 동일한 사이트 및 주차 공간 조건에서 중앙 배치는 단일 측면 배치에 비해 케이블 길이를 50% 줄입니다. 따라서 중앙 배치가 선호되며, 특히 비용 절감 효과가 가장 두드러진 대형 사이트에서 더욱 그렇습니다. 충전 공간이 적은 역에서는 전체 케이블 요구 사항이 최소화되므로, 배치 결정은 역 내 조정 및 안전 규정 준수를 우선시해야 합니다.
전체 시설 배치
충전소의 주요 시설 중 고전압 접속 지점과 충전 단말기의 위치는 일반적으로 고정되어 있는 반면, 변압기와 충전 기둥은 최적화의 여지가 있습니다. 직관과는 달리, 변압기를 고전압 T-접속과 충전 기둥 사이의 중간에 배치하는 것은 최적이 아닙니다. 예를 들어, 480 kW 충전 기둥 설정에서 T-접속에서 변압기로 케이블을 배치하는 비용은 약 CNY 510/m이며, 변압기에서 충전 기둥으로 선을 배치하는 비용은 약 CNY 1280/m로, 미터당 CNY 770의 가격 차이가 발생합니다. 따라서 변압기를 충전 기둥에 더 가깝게 설치하는 것이 권장됩니다.
유사하게, 충전 기지는 충전 구역에 가능한 한 가깝게 설치되어야 합니다. 분리형 충전 호스트가 박스형 변압기에 가까운 경우, 세 개의 DC 저전압 케이블이 동시에 연장됩니다. 구동 장치가 많을수록 비용 차이가 커집니다. DC 회선이 일반적으로 AC 회선보다 전력 손실이 더 크기 때문에, 변압기를 주차 공간에 인접하게 배치할 수 없더라도, 충전 기지는 손실을 최소화하기 위해 가능한 한 가깝게 위치해야 합니다.
완성유 판매 기업을 위한 충전소 시설 선택 최적화
변압기, 충전기 기둥, 및 충전 총 구성
변압기 용량 업그레이드 비용을 줄이기 위해 변압기 부하율을 적절히 증가시킬 필요가 있습니다. 전력 공급국의 특별 요구 사항을 제외하고, 변압기 부하율은 변전소 내부와 외부에서 1:1로 설정하는 것이 권장됩니다. 과부하 변압기가 있는 변전소의 경우, 전류 과부하 위험을 피하고 변압기에 미치는 영향을 줄이기 위해 "주문형 충전 제어기"와 같은 지능형 관리 시스템을 충전 마스터 제어 캐비닛에 구성해야 합니다. 720 kW 충전 파일을 예로 들면, 2개의 초급속 충전 총과 10개의 고속 충전 총의 터미널 조합을 완전히 구성하는 것이 권장됩니다.
빠른 충전 기둥의 전력 설정은 제안된 충전소의 주요 서비스 모델에 따라 조정되어야 하며, 충전 건의 전력 분배 비율은 제공되는 다양한 유형의 차량 비율과 일치해야 합니다. 현재의 전기차(EV) 재고와 시장에 있는 모델을 예로 들면, 400V 플랫폼이 지배적입니다. 충전 과정에서 전력을 받는 차량은 40 kW와 70 kW 사이에서 변동합니다. 충전 건과 차량의 동시 사용 및 전력 계수를 고려할 때, 평균 충전 건 전력은 40-80 kW가 권장됩니다. 예를 들어, 8개의 건을 갖춘 480 kW 공랭식 충전 기둥은 건당 25,200 위안의 비용이 들며, 10건 구성으로 이 비용을 21,700 위안으로 줄일 수 있어 주차 공간당 3,500 위안의 절약이 가능합니다. 프로젝트 계획 중 철저한 시장 조사는 전력 과잉 공급 및 관련 손실을 피하는 데 중요하며, 일반적으로 50 kW 평균 충전 기둥 출력을 권장합니다.
케이블 재료 선택
충전소용 케이블은 구리 코어와 알루미늄 코어 변형으로 제공되며, 현재 구리 코어 케이블이 주유소, 가정 배선, 충전 파일 및 배전 장비에 이르는 다양한 응용 분야에서 우세합니다. 알루미늄 코어 케이블은 구리 코어 대안의 약 3분의 1의 비용이지만, 여러 중요한 측면에서 뒤처집니다:
더 높은 전류 운반 능력: 구리의 낮은 저항률 덕분에 구리 코어 케이블은 동일한 단면적의 알루미늄 코어 케이블보다 30% 더 많은 전류를 운반할 수 있습니다.
향상된 안전성: 동일한 전류 하중에서 구리 코어 케이블은 열을 덜 발생시켜 화재 위험을 줄입니다.
낮은 에너지 손실: 구리의 우수한 전도성은 전력 소모를 최소화합니다.
부식 저항: 구리 코어 케이블 커넥터는 산화에 저항하여 안정적인 성능을 보장하는 반면, 알루미늄 코어 조인트는 산화로 인한 고장에 취약합니다.
설치 용이성: 구리의 가소성과 높은 기계적 강도는 배선, 굽힘 및 연결 과정을 간소화합니다.
예를 들어, 100미터 구리 코어 케이블은 10kWh의 전력 손실이 발생하는 반면, 같은 길이의 알루미늄 코어 케이블은 16.8kWh를 잃습니다—1.68배 더 많습니다. 1년 동안 구리 코어 케이블은 유지보수가 필요하지 않지만, 알루미늄 코어 케이블은 평균 8회의 수리가 필요하며, 각 수리 비용은 2,000 CNY입니다. 전체 생애 주기 비용을 고려할 때, 두 유형의 총 비용은 수렴하여 알루미늄 코어 케이블이 단기 임시 전력 설치에 더 적합합니다. 요약하자면, 안전성과 전체 생애 주기 비용의 관점에서 구리 코어 케이블은 충전소에서 사용해야 합니다.
스테이션 모니터링, 조명 및 화재 보호
역내 충전소의 경우 기존 주유소 캐비닛과 모니터링 단말기를 재사용하는 것이 권장되며, 역외 시설은 전용 모니터링 캐비닛, 단말기 및 저장 하드 디스크가 필요합니다. 감시 카메라는 코너에 배치되어 장비와 안전한 거리를 유지하여 포괄적인 커버리지를 보장해야 합니다. 일반적인 규칙으로, 10개의 주차 공간당 2개의 카메라가 적당하며, 불규칙한 형태의 사이트에 대해서는 조정이 필요합니다. 영상은 최소 30일 동안 저장되어야 하며, 또는 지역 당국의 요구에 따라야 합니다.
조명 시스템은 색 재현 및 시작 시간 요구 사항을 충족하는 고효율 에너지 절약 램프를 우선시해야 하며, 조도 수준은 산업 표준을 준수해야 합니다. 잘 조명된 지역에서는 주변 조명에 의존하여 조명 기구 수를 줄일 수 있으며, 내부 조명 밀도는 주차 공간 5개당 1개의 램프가 일반적입니다. 소방 provisions는 국가 및 지역 규정을 준수해야 하며, 이는 스테이션의 크기와 충전 공간 수에 비례해야 합니다. 사용하지 않는 소방 장비를 퇴역 스테이션에서 재활용하는 것이 권장됩니다. 표준 설정에는 2개의 충전 단자당 5kg 소화기 2개가 포함되며, 비상 차단 버튼 및 선택적 경보 시스템이 보완됩니다.
정제유 판매 회사의 충전소를 위한 건설 기술 선택
충전 창고 설정
충전 차고의 설정은 지역 조건에 맞게 조정되어야 하며 세 가지 유형으로 나뉩니다:
주차 공간당 제로 건설 비용;
저비용 텐셀 멤브레인: 주차 공간당 7,200 위안;
태양광 통합 경량 강철 구조: 주차 공간당 약 11,000 위안. 비용을 고려한 프로젝트의 경우, 첫 번째 옵션이 선호됩니다.
충전소 지면 처리
다섯 가지 바닥재 유형이 있습니다:
기존 주차 공간 재사용;
잔디 벽돌 바닥재;
180mm 경량 경화 표면;
220mm 표준 경화 표면;
강화된 경화 표면. 충전소를 건설할 때 기존의 지면 덮개를 재사용하면 투자 비용을 최소화하여 충전 건당 4,500위안의 비용을 절감할 수 있습니다. 재사용이 불가능한 경우, 바닥재 선택은 충전소의 서비스 프로필에 맞아야 합니다: 잔디 벽돌은 소형 차량 전용 충전소에 적합하고; 경량 경화 표면은 경화 요구 사항이 있는 장소에 충분하며; 표준 표면은 중형 및 소형 차량을 수용하고; 강화된 표면은 대형 차량 주차 및 충전에 필요합니다.
주차 공간 코팅 및 보호
주차 공간 표시는 두 가지 형태로 제공됩니다:
윤곽선만 있는 그림(선택적 번호 매기기 및 충전 기호 포함), 150mm 너비의 흰색 테두리 특징;
전체 커버 PU 미끄럼 방지 바닥 페인트 (고가시성 도시 역에 적합)..
충전기 충돌 방지 기둥은 수직으로 용접된 강관이어야 하며, 유지보수 접근이 가능하도록 위치해야 합니다. 설치 높이는 소형 차량의 경우 600 mm, 중형 및 대형 차량의 경우 1000 mm이어야 합니다. 주차 공간 차단기도 용접된 강철로 제작되어야 하며, 길이는 2 m, 높이는 150 mm로 반사 경고 페인트로 코팅되어야 합니다.
케이블 배치 방법
세 가지 케이블 배치 기술이 일반적으로 사용됩니다:
직접 매립: 방수 케이블은 직접 매립되며, 단단한 표면이나 기초를 가로지를 때만 보호 튜브가 있습니다;
지상 케이블 트렌치: 케이블은 기존 바닥에 구축된 트렌치에 수납됩니다;
신속한 배치: 표면 장착 케이블 트레이 시스템은 빠른 설치 및 재배치를 가능하게 합니다. 지면 평탄화 및 경화가 필요한 개방된 사이트의 경우, 직접 매립이 가장 비용 효율적입니다. 기존 지면을 재사용할 때는 비용 비교를 통해 트렌치 배치와 신속한 배치 방법 중 선택을 안내해야 합니다.
결론 및 향후 전망
이 기사는 다양한 유형, 위치 및 규모의 전기차 충전소를 저비용으로 건설하기 위한 맞춤형 솔루션을 제시합니다. 레이아웃 설계, 시설 선택 및 건설 기술을 통합하면서 국가 표준 및 미적 고려 사항을 준수하여 정제유 판매 회사의 충전 사업 확장을 지원하는 것을 목표로 합니다.
앞으로 이러한 기업들은 건설을 넘어 고품질의 스테이션 운영을 우선시해야 합니다. 전기차 시장이 발전함에 따라 충전 서비스에 대한 사용자 요구는 다양해질 것입니다. 기존 자원을 활용하여 기업들은 편리하고 쾌적한 경험을 제공하는 "사람, 자동차, 생활" 생태계를 구축하기 위해 노력해야 하며, 이는 충전 인프라 분야에서 경쟁력을 높이는 데 기여할 것입니다.

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