Ландшафт строительства и развития зарядных станций для компаний по продаже нефтепродуктов

Быстрое увеличение рыночной доли НЭВ

На китайском рынке, например, уровень проникновения новых энергетических транспортных средств (NEV) продемонстрировал экспоненциальный рост, увеличившись с 5,8% в 2020 году до 47% в 2024 году, захватывая почти половину рынка новых автомобилей (Рис. 1). Эта ускоряющаяся замена бензиновых автомобилей новыми энергетическими транспортными средствами представляет собой как серьезные вызовы, так и беспрецедентные возможности для индустрии автозаправочных станций.

Одновременно количество зарядных станций для электрических автомобилей также выросло стремительными темпами, увеличившись с 1,681 миллиона в 2020 году до 8,596 миллиона к концу 2023 года (Рис. 2). Темп роста зарядных станций немного опережает темп роста электрических автомобилей, что приводит к снижению соотношения автомобилей к зарядным станциям с 2,93:1 в 2020 году до 2,37:1 к концу 2023 года. Эта тенденция усиливает конкуренцию на рынке зарядки. В городах второго уровня и выше столкновение между растущим спросом на зарядную инфраструктуру и уменьшающейся доступностью первоклассных земельных ресурсов значительно повысило цены на землю и арендные ставки. В сочетании с сокращением строительных субсидий новички на рынке продажи нефтепродуктов теперь сталкиваются с более высокими затратами по сравнению с операторами зарядных станций, которые обеспечили землю и расширились до 2021 года.

Типы зарядных станций для компаний по продаже нефтепродуктов

Предприятия по продаже рафинированного масла классифицируют проекты электромобилей на инициативы по зарядке на станции и вне станции. При интеграции функций зарядки электромобилей на автозаправочных станциях скрытые земельные расходы несут автозаправочные станции. Этот процесс требует комплексного учета таких факторов, как пригодность площадки, доступность электроснабжения, логистика установки и транспортировка. Кроме того, интеграция должна гармонировать со зданиями станции и окружающей средой, не нарушая операции с нефтепродуктами, при этом соответствуя строгим стандартам безопасности, экологии, экономики и обслуживания.

Для проектов зарядки вне площадки тщательный анализ ключевых факторов имеет решающее значение, включая затраты на подключение к электросети, масштаб строительства, выбор оборудования, строительные расходы и аренду станций, все это адаптировано к различным сценариям применения. Эти проекты также должны соответствовать строгим требованиям безопасности, охраны окружающей среды, экономики и обслуживания. Хотя проекты зарядки на месте и вне площадки имеют разные структуры затрат, снижение затрат и повышение эффективности остаются важнейшими экономическими императивами для обоих. Строительство зарядных станций требует принятия мышления о низких затратах на развитие и соблюдения принципов разумных, целенаправленных и эффективных инвестиций.

Эта статья предлагает целостный подход, учитывая условия аренды, классификации на месте/вне места и размеры площадки с трех точек зрения: проектирование планировки, выбор оборудования и строительные технологии. Она направлена на помощь компаниям по продаже нефтепродуктов в строительстве зарядных станций с низкими затратами, тем самым облегчая финансовые бремена, связанные с развитием и эксплуатацией зарядной сети (Таблица 1).

Оптимизация проектирования расположения зарядных станций для компаний по продаже нефтепродуктов

Принципы компоновки

Мастер-планирование зарядных станций должно соответствовать действующим национальным, отраслевым и местным нормативным актам, стандартам и правовым рамкам. Оно должно соответствовать требованиям городского, регионального и дорожного планирования. Планировка также должна учитывать потребительские привычки клиентов и местную инфраструктуру, максимизируя использование земли через стандартизированный дизайн, оптимизацию вертикального пространства и стратегическое использование маргинальных земель. Основываясь на коммерческом анализе, планировка должна учитывать полезную площадь, тип зарядной станции, модель обслуживания и масштаб для создания функциональных зон, которые эффективно удовлетворяют потребности клиентов.

Кабельная разводка

Конфигурации кабелей на зарядных станциях можно разделить на три сегмента: от точки подключения к высокому напряжению на улице до трансформатора, от трансформатора до зарядных столбов и между зарядными столбами. Высоковольтное Т-соединение с трансформатором представляет собой внешнюю линию, и рекомендуется располагать это соединение в пределах 100 метров от трансформатора. Расстояния, превышающие этот порог, требуют тщательной оценки. Трансформатор и зарядные столбы должны располагаться в непосредственной близости; уменьшение расстояния между ними вдвое снижает объем кабельных работ и связанные с этим инвестиции на 50%.

Существует две основные конфигурации для межблочной проводки: односторонние и центральные компоновки (см. рисунок ниже).

Предположим, что ширина парковочного места составляет L, для односторонней компоновки длина кабеля составляет:

Для промежуточной компоновки длины кабелей составляют:

Очевидно, что при идентичных условиях площадки и парковочного пространства центральная компоновка уменьшает длину кабеля на 50% по сравнению с односторонней компоновкой. Поэтому центральная компоновка предпочтительна, особенно для крупных площадок, где экономия затрат наиболее выражена. На станциях с меньшим количеством зарядных мест, где общие требования к кабелям минимальны, решения по компоновке должны придавать приоритет координации внутри станции и соблюдению норм безопасности.

Общая планировка объекта

Среди основных объектов зарядной станции позиции высоковольтной точки доступа и зарядного терминала обычно фиксированы, в то время как трансформатор и зарядные станции предлагают возможности для оптимизации. Напротив интуиции, размещение трансформатора посередине между высоковольтным Т-соединением и зарядными станциями является неоптимальным. Например, в установке зарядной станции мощностью 480 кВт прокладка кабелей от Т-соединения до трансформатора стоит примерно 510 юаней/м, а стоимость прокладки линии от трансформатора до зарядной станции составляет около 1280 юаней/м, с разницей в цене 770 юаней за метр. Таким образом, рекомендуется устанавливать трансформатор ближе к зарядным станциям.

Аналогично, зарядные станции должны располагаться как можно ближе к зоне зарядки. Если раздельный зарядный хост находится близко к трансформатору в коробке, три низковольтных кабеля постоянного тока будут удлинены одновременно. Чем больше устройств для зарядки, тем больше разница в стоимости. Учитывая, что линии постоянного тока обычно имеют более высокие потери энергии, чем линии переменного тока, даже если трансформатор не может быть размещен рядом с парковочными местами, зарядные станции должны быть расположены как можно ближе, чтобы минимизировать потери.

Оптимизация выбора объектов зарядных станций для предприятий по продаже нефтепродуктов

Трансформатор, зарядная станция и конфигурация зарядного пистолета

Чтобы снизить затраты на модернизацию трансформаторов, необходимо умеренно увеличить коэффициент загрузки трансформатора. Рекомендуется, чтобы коэффициент загрузки трансформатора внутри и вне станции был настроен на 1:1, за исключением специальных требований бюро электроснабжения. Для станций с трансформаторами с превышенной мощностью необходимо настроить интеллектуальные системы управления, такие как "контроллеры заказной зарядки", в главном шкафу управления зарядкой, чтобы избежать риска перегрузки тока и снизить влияние на трансформатор. В качестве примера, для зарядной станции мощностью 720 кВт рекомендуется полностью настроить терминальную комбинацию из 2 суперзарядных пушек + 10 быстрых зарядных пушек.

Настройка мощности быстрой зарядной станции должна соответствовать основным моделям обслуживания предложенной станции, а распределение мощности зарядного пистолета должно соответствовать пропорции различных типов обслуживаемых транспортных средств. Например, с учетом текущего парка электромобилей и моделей на рынке, доминируют платформы 400 В. В процессе зарядки мощность, получаемая автомобилем, колеблется между 40 кВт и 70 кВт. Учитывая одновременное использование и коэффициенты мощности зарядных пистолетов и автомобилей, рекомендуется средняя мощность зарядного пистолета 40-80 кВт. Например, воздушно-охлаждаемая зарядная станция мощностью 480 кВт с 8 пистолетами стоит 25,200 юаней за пистолет, в то время как конфигурация с 10 пистолетами снижает эту цену до 21,700 юаней — экономия 3,500 юаней на парковочное место. Тщательное исследование рынка в процессе планирования проекта имеет решающее значение для избежания избыточного обеспечения мощностью и связанных с этим потерь; в целом рекомендуется средняя мощность зарядной станции 50 кВт.

Выбор материала кабеля

Кабели для зарядных станций бывают с медным и алюминиевым сердечником, при этом кабели с медным сердечником в настоящее время преобладают в таких областях, как автозаправочные станции, домашняя проводка, зарядные станции и распределительное оборудование. Хотя кабели с алюминиевым сердечником стоят примерно одну треть от стоимости медных альтернатив, они отстают по нескольким критически важным аспектам:

Более высокая пропускная способность тока: Низкое сопротивление меди позволяет медным кабелям с сердечником из меди проводить на 30% больше тока, чем алюминиевым кабелям с сердечником из алюминия одинакового сечения.

Улучшенная безопасность: При одинаковых токовых нагрузках медные кабели выделяют меньше тепла, что снижает риск возгорания.

Низкие потери энергии: Превосходная проводимость меди минимизирует рассеяние энергии.

Коррозионная стойкость: Соединители с медным сердечником сопротивляются окислению, обеспечивая стабильную работу, в то время как соединения с алюминиевым сердечником подвержены сбоям, вызванным окислением.

Простота установки: Пластичность меди и высокая механическая прочность упрощают процессы прокладки, изгиба и соединения.

Например, медный кабель длиной 100 метров теряет 10 кВтч энергии, в то время как алюминиевый кабель такой же длины теряет 16,8 кВтч — в 1,68 раза больше. За год медные кабели не требуют обслуживания, тогда как алюминиевые кабели нуждаются в среднем в 8 ремонтах по 2000 юаней каждый. Учитывая полные жизненные циклы затрат, общие расходы для обоих типов сходятся, что делает алюминиевые кабели более подходящими для краткосрочных, временных электрических установок. В заключение, с точки зрения безопасности и полной стоимости жизненного цикла, медные кабели должны использоваться на зарядных станциях.

Мониторинг станции, освещение и противопожарная защита

Для зарядных станций на территории станции рекомендуется повторное использование существующих кабинетов автозаправочных станций и мониторинговых терминалов, в то время как для внешних объектов требуются специализированные мониторинговые шкафы, терминалы и жесткие диски для хранения. Камеры наблюдения должны быть установлены в углах, на безопасном расстоянии от оборудования, чтобы обеспечить полное покрытие. В качестве правила, 2 камеры на 10 парковочных мест являются достаточными, с корректировками для участков неправильной формы. Записи должны храниться как минимум 30 дней или в соответствии с требованиями местных властей.

Системы освещения должны придавать приоритет высокоэффективным, энергосберегающим лампам, которые соответствуют требованиям по цветопередаче и времени запуска, с уровнями освещенности, соответствующими отраслевым стандартам. В хорошо освещенных зонах использованиеAmbient light может снизить количество светильников; типичная плотность внутреннего освещения составляет 1 лампа на 5 парковочных мест. Пожарные меры должны соответствовать национальным и местным нормативам, пропорционально размеру станции и количеству зарядных мест. Рекомендуется повторное использование неиспользуемого пожарного оборудования с выведенных из эксплуатации станций. Стандартная установка включает 2 5 кг огнетушителя на 2 зарядных терминала, дополненных кнопками экстренного отключения и необязательными сигнализациями.

Выбор строительных технологий для зарядных станций компаний по продаже нефтепродуктов

Настройка зарядной станции

Настройка зарядных парковок должна быть адаптирована к местным условиям и разделена на три типа:

Нет навеса: Нулевая стоимость строительства на одно парковочное место;

Низкозатратная натяжная мембрана: 7,200 юаней за парковочное место;

Фотовольтаическая интегрированная легкая стальная структура: примерно 11 000 юаней за парковочное место. Для проектов с ограниченным бюджетом предпочтителен первый вариант.

Обработка грунта зарядной станции

Доступно пять типов полов:

Повторное использование существующих парковочных поверхностей;

Травяная кирпичная плитка;

180 мм легкие закаленные поверхности;

220 мм стандартные закаленные поверхности;

Укрепленные жесткие поверхности. При строительстве зарядных станций повторное использование существующего покрытия земли минимизирует инвестиции, снижая затраты на 4 500 юаней на каждую зарядную пушку. Если повторное использование невозможно, выбор покрытия должен соответствовать профилю обслуживания станции: травяные кирпичи подходят для станций только для малых автомобилей; легкие жесткие поверхности достаточно для участков с требованиями к жесткости; стандартные поверхности подходят для средних и малых автомобилей; а укрепленные поверхности необходимы для парковки и зарядки больших автомобилей.

Покрытие и защита парковочного пространства

Разметка парковочных мест бывает двух видов:

Рисунок только с контуром (с необязательной нумерацией и знаками зарядки), с белой рамкой шириной 150 мм;

Полное покрытие ПУ антискользящей краской для пола (идеально подходит для высоко видимых городских станций)..

Столбы антикollision для зарядных станций должны быть вертикально сваренными стальными трубами, расположенными так, чтобы обеспечить доступ для обслуживания. Высота установки должна составлять 600 мм для малых автомобилей и 1000 мм для средних и крупных автомобилей. Блокираторы парковочного пространства, также изготовленные из сварной стали, должны иметь длину 2 м, высоту 150 мм и быть покрыты отражающей предупредительной краской.

Метод прокладки кабеля

Три техники прокладки кабелей обычно используются:

Прямое захоронение: Бронированные кабели закапываются напрямую, с защитной трубкой только там, где пересекаются твердые поверхности или фундаменты;

Канал для заземляющего кабеля: Кабели размещены в каналах, построенных на существующем полу;

Быстрая установка: Системы кабельных лотков с поверхностным монтажом обеспечивают быструю установку и перемещение. Для открытых площадок, требующих выравнивания и укрепления грунта, прямая закладка является наиболее экономически эффективной. При повторном использовании существующего грунта сравнение затрат должно помочь в выборе между методом прокладки в траншеях и методом быстрой установки.

Заключение и Перспективы

Эта статья представляет собой индивидуальные решения для недорогого строительства станций зарядки электрических автомобилей различных типов, местоположений и масштабов. Интегрируя проектирование компоновки, выбор оборудования и строительные технологии, соблюдая при этом национальные стандарты и эстетические соображения, она направлена на поддержку расширения бизнеса по зарядке компаний, занимающихся продажей нефтепродуктов.

Двигаясь вперед, эти компании должны приоритизировать высококачественные операции станций помимо строительства. По мере развития рынка электрических автомобилей требования пользователей к услугам зарядки будут диверсифицироваться. Используя свои существующие ресурсы, компании должны стремиться создать бесшовную экосистему "люди, автомобили, жизнь", предлагая удобные и комфортные впечатления, которые повышают их конкурентные преимущества в сфере зарядной инфраструктуры.