Krajobraz budowy i rozwoju stacji ładowania dla firm sprzedających olej rafinowany

Szybko rosnąca penetracja rynku NEVów

Na przykład na chińskim rynku wskaźnik penetracji rynku pojazdów nowej energii (NEV) odnotował wykładniczy wzrost, skacząc z 5,8% w 2020 roku do 47% w 2024 roku, zdobywając niemal połowę rynku nowych samochodów (rys. 1). Ta przyspieszająca substytucja pojazdów spalinowych przez NEV stawia przed przemysłem stacji benzynowych zarówno ogromne wyzwania, jak i bezprecedensowe możliwości.

Równocześnie liczba stacji ładowania pojazdów elektrycznych rosła w zawrotnym tempie, wzrastając z 1,681 miliona w 2020 roku do 8,596 miliona na koniec 2023 roku (rys. 2). Wzrost liczby stacji ładowania nieznacznie przewyższa wzrost liczby pojazdów elektrycznych, co powoduje spadek wskaźnika pojazdów do stacji z 2,93:1 w 2020 roku do 2,37:1 na koniec 2023 roku. Trend ten zaostrza konkurencję na rynku ładowania. W miastach drugiego poziomu i wyżej, zderzenie rosnącego zapotrzebowania na infrastrukturę ładowania z malejącą dostępnością cennych zasobów gruntowych znacznie podniosło ceny gruntów i koszty wynajmu. W połączeniu z redukcją dotacji na budowę, nowo wchodzące firmy zajmujące się sprzedażą paliw rafinowanych stają obecnie w obliczu większych presji kosztowych w porównaniu do operatorów stacji ładowania, którzy zabezpieczyli grunty i rozwijali się przed 2021 rokiem.

Rodzaje stacji ładowania dla firm sprzedających olej rafinowany

Przedsiębiorstwa zajmujące się sprzedażą rafinowanych olejów klasyfikują projekty dotyczące pojazdów elektrycznych na inicjatywy ładowania na stacji i poza stacją. Przy integrowaniu funkcji ładowania pojazdów elektrycznych w stacjach benzynowych, ukryte koszty gruntów ponoszą stacje benzynowe. Proces ten wymaga kompleksowego rozważenia takich czynników jak odpowiedniość lokalizacji, dostępność zasilania, logistyka instalacji i transport. Dodatkowo, integracja musi harmonizować z budynkami stacji oraz otoczeniem, nie zakłócając operacji związanych z produktami naftowymi, a jednocześnie spełniać surowe normy bezpieczeństwa, środowiskowe, ekonomiczne i konserwacyjne.

Dla projektów ładowania poza miejscem, dokładna analiza kluczowych determinantów jest niezbędna, w tym kosztów podłączenia energii, skali budowy, wyboru sprzętu, wydatków budowlanych oraz wynajmu stacji, wszystko dostosowane do różnych scenariuszy zastosowania. Te projekty również muszą przestrzegać rygorystycznych wymagań dotyczących bezpieczeństwa, środowiska, ekonomii i konserwacji. Chociaż projekty ładowania na miejscu i poza miejscem wykazują różne struktury kosztów, redukcja kosztów i zwiększenie efektywności pozostają kluczowymi imperatywami ekonomicznymi dla obu. Budowa stacji ładowania wymaga przyjęcia niskokosztowego podejścia do rozwoju oraz przestrzegania zasad ostrożnych, ukierunkowanych i efektywnych inwestycji.

Artykuł ten oferuje holistyczne podejście, uwzględniając warunki najmu, klasyfikacje na miejscu/poza miejscem oraz wymiary terenu z trzech punktów widzenia: projektowania układu, wyboru obiektów i technik budowlanych. Ma na celu wsparcie firm zajmujących się sprzedażą oleju rafinowanego w budowie stacji ładowania o niskich kosztach, co ma na celu złagodzenie obciążeń finansowych związanych z rozwojem i eksploatacją sieci ładowania (Tabela 1).

Optymalizacja projektu rozmieszczenia stacji ładowania dla firm sprzedających oleje rafinowane

Zasady układu

Planowanie głównego rozkładu stacji ładowania musi być zgodne z aktualnymi krajowymi, branżowymi i lokalnymi regulacjami, standardami oraz ramami prawnymi. Powinno być zgodne z wymaganiami planowania miejskiego, regionalnego i drogowego. Układ powinien również uwzględniać wzorce konsumpcji klientów oraz lokalną infrastrukturę, maksymalizując wykorzystanie terenu poprzez standaryzowany projekt, optymalizację przestrzeni pionowej oraz strategiczne wykorzystanie gruntów marginalnych. Oparte na analizie komercyjnej, układ powinien uwzględniać powierzchnię użytkową, typ stacji ładowania, model usługowy oraz skalę, aby stworzyć funkcjonalne strefy, które efektywnie zaspokajają potrzeby klientów.

Układ kabli

Konfiguracje kabli w stacjach ładowania można podzielić na trzy segmenty: od zewnętrznego punktu połączenia wysokiego napięcia do transformatora, od transformatora do słupków ładowania oraz pomiędzy słupkami ładowania. Wysokoprądowe połączenie T do transformatora reprezentuje linię zewnętrzną, dlatego zaleca się umiejscowienie tego połączenia w odległości do 100 metrów od transformatora. Odległości przekraczające ten próg wymagają starannej oceny. Transformator i słupki ładowania powinny być umiejscowione w bliskiej odległości; zmniejszenie odległości między nimi o połowę redukuje objętość inżynieryjną kabli oraz związane z tym inwestycje o 50%.

Istnieją dwie podstawowe konfiguracje dla okablowania między stosami: układy jednostronne i centralne (proszę odwołać się do rysunku poniżej).

Zakładając, że szerokość miejsca parkingowego wynosi L, dla układu jednostronnego długość kabla wynosi:

Dla układu pośredniego długości kabli wynoszą:

Evidentnie, przy identycznych warunkach lokalizacji i miejsca parkingowego, układ centralny redukuje długość kabli o 50% w porównaniu do układu jednostronnego. Dlatego układ centralny jest preferowany, szczególnie w dużych lokalizacjach, gdzie oszczędności kosztów są najbardziej widoczne. W stacjach z mniejszą liczbą miejsc do ładowania, gdzie całkowite wymagania dotyczące kabli są minimalne, decyzje dotyczące układu powinny priorytetowo traktować koordynację w obrębie stacji oraz zgodność z przepisami bezpieczeństwa.

Ogólny układ obiektu

Wśród głównych urządzeń stacji ładowania, pozycje punktu dostępu wysokiego napięcia i terminala ładowania są zazwyczaj stałe, podczas gdy transformator i słupy ładowania oferują możliwość optymalizacji. Wbrew intuicji, umieszczanie transformatora w połowie drogi między T-złączem wysokiego napięcia a słupami ładowania jest suboptymalne. Na przykład, w konfiguracji słupa ładowania o mocy 480 kW, kładzenie kabli od T-złącza do transformatora kosztuje około 510 CNY/m, a koszt kładzenia linii od transformatora do słupa ładowania wynosi około 1280 CNY/m, co daje różnicę cenową wynoszącą 770 CNY za metr. Dlatego zaleca się zainstalowanie transformatora bliżej słupów ładowania.

Podobnie, stacje ładowania powinny być umieszczone jak najbliżej obszaru ładowania. Jeśli rozdzielacz ładowania jest blisko transformatora w obudowie, trzy niskonapięciowe kable DC będą wydłużane jednocześnie. Im więcej urządzeń napędowych, tym większa różnica w kosztach. Biorąc pod uwagę, że linie DC zazwyczaj ponoszą wyższe straty mocy niż linie AC, nawet jeśli transformator nie może być umieszczony w pobliżu miejsc parkingowych, stacje ładowania powinny być umieszczone tak blisko, jak to możliwe, aby zminimalizować straty.

Optymalizacja wyboru obiektów stacji ładowania dla przedsiębiorstw sprzedających paliwa gotowe

Transformator, Stacja Ładowania i Konfiguracja Pistoletu Ładowania

Aby zmniejszyć koszty modernizacji mocy transformatora, należy umiarkowanie zwiększyć wskaźnik obciążenia transformatora. Zaleca się, aby wskaźnik obciążenia transformatora wewnątrz i na zewnątrz stacji był skonfigurowany w proporcji 1:1, z wyjątkiem specjalnych wymagań biura zasilania. Dla stacji z transformatorami o nadmiernej mocy, w szafie sterowniczej ładowania muszą być skonfigurowane inteligentne systemy zarządzania, takie jak "sterowniki ładowania na żądanie", aby uniknąć ryzyka przeciążenia prądem i zmniejszyć wpływ na transformator. Biorąc za przykład stację ładowania o mocy 720 kW, zaleca się pełną konfigurację kombinacji końcowej 2 pistoletów superładowania + 10 pistoletów szybkiego ładowania.

Ustawienie mocy stacji szybkiego ładowania powinno być dopasowane do głównych modeli serwisowych proponowanej stacji, a stosunek rozkładu mocy wtyczki ładowania powinien być zgodny z proporcją różnych typów obsługiwanych pojazdów. Biorąc pod uwagę aktualny stan pojazdów elektrycznych i modele dostępne na rynku, dominują platformy 400V. W trakcie procesu ładowania moc pobierana przez pojazd waha się między 40 kW a 70 kW. Uwzględniając jednoczesne użycie oraz współczynniki mocy wtyczek ładowania i pojazdów, zaleca się średnią moc wtyczki ładowania wynoszącą 40-80 kW. Na przykład, stacja ładowania o mocy 480 kW z 8 wtyczkami kosztuje 25,200 juanów za wtyczkę, podczas gdy konfiguracja z 10 wtyczkami obniża tę cenę do 21,700 juanów — oszczędność wynosząca 3,500 juanów na miejsce parkingowe. Dokładne badania rynku podczas planowania projektu są kluczowe, aby uniknąć nadmiernego zapewnienia mocy i związanych z tym strat; średnia moc wyjściowa stacji ładowania wynosząca 50 kW jest zazwyczaj zalecana.

Wybór materiału kabla

Kable do stacji ładowania występują w wariantach z rdzeniem miedzianym i aluminiowym, przy czym kable z rdzeniem miedzianym obecnie dominują w zastosowaniach od stacji benzynowych i instalacji domowych po słupy ładowania i urządzenia rozdzielcze. Chociaż kable z rdzeniem aluminiowym kosztują około jednej trzeciej ceny alternatyw z rdzeniem miedzianym, ustępują w kilku kluczowych aspektach:

Wyższa zdolność przenoszenia prądu: Niższa rezystywność miedzi umożliwia kablom miedzianym przenoszenie o 30% większego prądu niż kable aluminiowe o tej samej przekroju.

Zwiększone bezpieczeństwo: Przy identycznych obciążeniach prądowych kable miedziane generują mniej ciepła, co zmniejsza ryzyko pożaru.

Niższe straty energii: Doskonała przewodność miedzi minimalizuje rozpraszanie energii.

Odporność na korozję: Złącza kablowe z rdzeniem miedzianym opierają się utlenianiu, zapewniając stabilną wydajność, podczas gdy złącza z rdzeniem aluminiowym są podatne na awarie spowodowane utlenianiem.

Łatwość instalacji: Plastyczność miedzi oraz jej wysoka wytrzymałość mechaniczna upraszczają procesy prowadzenia, gięcia i łączenia.

Na przykład, kabel miedziany o długości 100 metrów generuje stratę mocy wynoszącą 10 kWh, podczas gdy kabel aluminiowy o tej samej długości traci 16,8 kWh—1,68 razy więcej. W ciągu roku kable miedziane nie wymagają konserwacji, podczas gdy kable aluminiowe potrzebują średnio 8 napraw, każda kosztująca 2 000 CNY. Biorąc pod uwagę całkowite koszty cyklu życia, całkowite wydatki dla obu typów zbieżają, co sprawia, że kable aluminiowe są bardziej odpowiednie do krótkoterminowych, tymczasowych instalacji energetycznych. Podsumowując, z perspektywy bezpieczeństwa i kosztów całkowitego cyklu życia, kable miedziane powinny być stosowane w stacjach ładowania.

Monitorowanie stacji, oświetlenie i ochrona przeciwpożarowa

Zaleca się ponowne wykorzystanie istniejących szafek stacji benzynowych i terminali monitorujących w przypadku stacji ładowania w obrębie stacji, podczas gdy obiekty poza stacją wymagają dedykowanych szafek monitorujących, terminali i dysków twardych do przechowywania. Kamery monitorujące powinny być umieszczone w rogach, zachowując bezpieczną odległość od sprzętu, aby zapewnić pełne pokrycie. Zasadniczo 2 kamery na 10 miejsc parkingowych są wystarczające, z dostosowaniami dla nieregularnych kształtów miejsc. Nagrania powinny być przechowywane przez co najmniej 30 dni lub zgodnie z wymaganiami lokalnych władz.

Systemy oświetleniowe powinny priorytetowo traktować lampy o wysokiej efektywności i oszczędności energii, które spełniają wymagania dotyczące odwzorowania kolorów i czasu uruchamiania, przy poziomach oświetlenia zgodnych z normami branżowymi. W dobrze oświetlonych obszarach poleganie na świetle otoczenia może zmniejszyć liczbę opraw; wewnętrzna gęstość oświetlenia wynosząca 1 lampa na 5 miejsc parkingowych jest typowa. Przepisy przeciwpożarowe powinny być zgodne z krajowymi i lokalnymi regulacjami, proporcjonalnie do wielkości stacji i liczby miejsc ładowania. Zachęca się do ponownego wykorzystania nieużywanego sprzętu przeciwpożarowego z wycofanych stacji. Standardowa konfiguracja obejmuje 2 gaśnice 5 kg na 2 terminale ładowania, uzupełnione przyciskami awaryjnego odcięcia i opcjonalnymi systemami alarmowymi.

Wybór technologii budowlanej dla stacji ładowania firm sprzedających oleje rafinowane

Ustawienia stacji ładowania

Ustawienie stacji ładowania samochodów powinno być dostosowane do warunków lokalnych i podzielone na trzy typy:

Brak zadaszenia: Zero kosztów budowy na miejsce parkingowe;

Niskokosztowa membrana naciągowa: 7 200 juanów za miejsce parkingowe;

Fotowoltaiczna zintegrowana lekka konstrukcja stalowa: Około 11 000 juanów za miejsce parkingowe. Dla projektów z ograniczonym budżetem preferowana jest pierwsza opcja.

Zabieg gruntowy stacji ładowania

Dostępne są pięć typów podłóg:

Ponowne wykorzystanie istniejących powierzchni parkingowych;

Płytki trawnikowe;

180 mm lekkie utwardzone powierzchnie;

220mm standard utwardzone powierzchnie;

Wzmocnione utwardzone powierzchnie. Podczas budowy stacji ładowania, ponowne wykorzystanie istniejącego pokrycia terenu minimalizuje inwestycje, obniżając koszty o 4 500 juanów za pistolet do ładowania. Jeśli ponowne wykorzystanie nie jest możliwe, wybór podłogi powinien odpowiadać profilowi usługowemu stacji: kostka trawnikowa nadaje się do stacji tylko dla małych pojazdów; lekkie utwardzone powierzchnie wystarczają dla miejsc z wymaganiami utwardzenia; standardowe powierzchnie pomieszczą pojazdy średniej i małej wielkości; a wzmocnione powierzchnie są niezbędne dla parkowania i ładowania dużych pojazdów.

Powłoka i ochrona miejsca parkingowego

Oznaczenia miejsc parkingowych występują w dwóch formach:

Malowanie tylko z konturami (z opcjonalnym numerowaniem i znakami ładowania), z białą ramką o szerokości 150 mm;

Farba podłogowa PU o pełnym pokryciu antypoślizgowa (idealna do stacji miejskich o wysokiej widoczności)..

Słupy antykolizyjne stacji ładowania powinny być pionowo spawanymi rurami stalowymi, umiejscowionymi w taki sposób, aby umożliwić dostęp do konserwacji. Wysokości instalacji powinny wynosić 600 mm dla małych pojazdów i 1000 mm dla pojazdów średnich i dużych. Blokady miejsc parkingowych, również wykonane ze stali spawanej, powinny mieć długość 2 m, wysokość 150 mm i być pokryte odblaskową farbą ostrzegawczą.

Metoda układania kabli

Trzy techniki układania kabli są powszechnie stosowane:

Bezpośrednie zakopanie: Kable pancerne są zakopane bezpośrednio, z osłoną tylko w miejscach, gdzie przecinają utwardzone powierzchnie lub fundamenty;

Koryto kablowe: Kable są umieszczone w korytach wykopanych na istniejącej podłodze;

Szybkie wdrożenie: Systemy koryt kablowych montowanych na powierzchni umożliwiają szybki montaż i przestawianie. W przypadku otwartych terenów wymagających wyrównania i utwardzenia podłoża, bezpośrednie zakopanie jest najbardziej opłacalne. Przy ponownym wykorzystaniu istniejącego terenu, porównania kosztów powinny informować o wyborze między układaniem w rowach a metodami szybkiego wdrożenia.

Wnioski i przyszłe perspektywy

Artykuł ten przedstawia dostosowane rozwiązania dla niskokosztowej budowy stacji ładowania pojazdów elektrycznych w różnych typach, lokalizacjach i skalach. Poprzez integrację projektowania układu, wyboru obiektów i technik budowlanych, przy jednoczesnym przestrzeganiu krajowych standardów i wymogów estetycznych, ma na celu wspieranie rozwoju działalności ładowania firm zajmujących się sprzedażą oleju rafinowanego.

Idąc naprzód, te firmy muszą priorytetowo traktować wysokiej jakości operacje stacji poza budową. W miarę jak rynek pojazdów elektrycznych się rozwija, wymagania użytkowników dotyczące usług ładowania będą się różnicować. Wykorzystując swoje istniejące zasoby, firmy powinny dążyć do stworzenia bezproblemowego ekosystemu "ludzie, samochody, życie", oferując wygodne, komfortowe doświadczenia, które podnoszą ich przewagę konkurencyjną w krajobrazie infrastruktury ładowania.