烟台地区电动汽车以公交、分时租赁运营车辆为主,其中已购置电动公交车约有600余辆,需新增配电容量8000kVA、新增充电设施6000kW、年用电量增加2000余万kWh。

 

2016年7月28日，烟台公交集团决定投资建设“分布式光伏智能电动公交充电站”，

 

 

2016年11月4日，烟台市首座太阳能光伏充电站在烟台公交集团高新区场站落成并投入运营。充电站项目包括10台充电桩、配电装置及配套施工的配充电部分、车棚分布式光伏部分、光伏充电站系统部分，充电桩采用60KW的双枪电桩。光伏共390千瓦，年发电量可达47万KWH，为高新区周边运行的100多部纯电动公交车进行光伏充电。

 

一

高新区公交场站光伏充电站

 

项目充分利用充电站既有屋顶资源和停车场资源,建设分布式光伏发电系统,既为公交车停车位提供车棚，又为充电站提供绿色能源，不需另征用土地。光伏车棚长164米，宽15米，共计2460平米，组件倾角10度。停车位40个，其中充电位20个（采用双枪快慢充充电桩10台），其余预留充电桩安装位置。自投运至今，累计发电量23万余度。采用“自发自用，余额上网”的并网模式模式，因电动车未完全到位，目前未达到满负荷，自用比例约40%。

 

二

东里公交场站光伏充电站

 

烟台芝罘区东里光伏充电站2017年4月投入使用，这是继高新区光伏充电站之后，烟台市又增一座光伏充电站。光伏共450千瓦，该光伏充电站日均发电量约1600kwh，年发电量可达52万KWH。

 

光伏车棚长112米，宽28米，共计面积2800平米，组件倾角1度，采用双向停车模式。停车位60个，其中充电位40个，可同时满足20辆电动车的充电需求，其余预留充电桩安装位置。自投运至今，累计发电量18万余度。采用“自发自用，余电上网”模式并网，经实测，自用率达到85%。

 

三

光伏发电和公交用电情况

 

烟台公交场站光伏充电站项目充分利用充电站既有屋顶资源和停车场资源,建设分布式光伏发电系统,既为公交车停车位提供车棚，又为充电站提供绿色能源，而且，特别特别重要的是，是在现有建设用地上建设光伏，不需另征用土地。

光伏车棚使用土地是公交场站自有划拨地，按建筑物附属物申报分布式光伏。

 

充电站为公交公司提供充电服务，属于第三方公共充电服务。目前电价享受大工业电价，并免容量费，充电不收服务费。

 

 

光伏采用并网自发自用余电上网模式，充电的稳定性是由电网来提供的。方案设计中有储能，也做了预留安装，因目前低谷电及日间光伏满足充电使用，暂未安装。

 

由于目前谷电价格远低于光伏价格，因而倾向于充分使用谷电。目前的充电模式基本是基本模式是夜间谷电段充满，白天补电，两个司机三辆车。公交车跑一趟回来就补电，使车辆保持接近满电状态。

 

烟台公交车线路较短，大概一天用电四十到七十多度电。东里充电站有六十辆车充电，大概30%的电量是白天充的。如果公交车路线较长，白天补电比重会提高。

 

如果电动大巴数量增长，如果光伏价格不断降低，电动大巴可以采用灵活充电模式，在白天使用更多光伏是可能的。

 

如果需要更多的光伏电量，当地的场站面积可以开发更多的光伏。公交场站虽然屋顶面积有限，但场站停车场可以通过建设车棚等方式安装光伏，随着支架技术不断进步，公交场站的土地都可以建光伏。仅就电量来说，电动大巴所用电量都可来自场站开发的光伏，或周边的屋顶光伏（公交大巴晚上停驶时段与谷电的匹配性很好，白天营运时段和充电时间之间有较明显的矛盾）。

 

150kw车棚光伏，原停车位加光伏顶。

 

项目若推广到全烟台市,能为烟台市近1000余辆电动公交车提供新能源充电服务,实现真正的绿色低碳公交。年节约标煤1000吨,年减排二氧化碳2500吨,年减排二氧化硫8.5吨,年减排氮氧化合物7.4吨。可有效减少日间新增负荷对电网冲击,降低高峰用电压力。

 

未来，全国的公交大巴、乃至环卫车等公共事业用车都将逐步换为电动汽车，利用场站建光伏充电站的模式可普及全国。

 

四

分布式光伏资源分析

 

分布式光伏并不是一定建在屋顶上。城镇中的公交场站，除了场站建筑的屋顶可建光伏，还有大量的停车区域，这些土地，可以通过建光伏车棚等方式建设光伏，只要足够的负荷需要，车棚光伏可以提供巨大的分布式光伏资源量。在工厂里，已建成建筑以外，还有大量停车用地、厂内道路用地等，这些土地都可以用于建分布式光伏。而且电动公交和工厂都是负荷集中区域，光伏电量便于消纳。

 

根据交通部发布的《2016年交通运输行业发展统计公报》，2015年年末全国城市及县城拥有公共汽电车56.18万辆、63.29万标台。按车辆燃料类型分，其中柴油车、天然气车、汽油车分别占45.1%、32.5%和1.7%。

 

 

标台，城市公共交通建设专业名词，指的是不同类型的运营车辆按统一的标准当量折算成的营运车辆数。标台折算方式主要为车辆长度，铰接车与双层车折合标台数较高，而中巴车较低。

 

按车辆长度折算标台，5米到7米车型折算为0.7标台，7米到10m的公交车为标准车，标台为标准车的单位。10米到13米车，型折算为1.3标台，16米到18米车型折算为2.0标台，大于18米车型折算为2.5标台，双层巴士折算为1.9标台等。另亦可按载客量折算标台：一辆标准车按45客位计，合并站位与座位额定容量一般按80人计。

 

电动公交大巴的用电量可做简单测算。大城市的电动大巴每天的行驶里程按200千瓦时测算（中小城市电动大巴每天行驶距离相对较短，往往不到100千瓦时）。即使全部按200千瓦时计算，一年用电量不会超过7万千瓦时。按全国63万标台计算，全部公交车用电量的上限大约是440亿千瓦时。如果其中的30%由光伏来充电，则光伏电量需要130亿千瓦时，需要12吉瓦的光伏，总量约12000公顷。

 

五

光伏充电站的能源互联网的发展前景

 

烟台的这两个光伏充电站的设计方案，计划通过建设“分布式光伏+智能充电桩+云平台发充储用一体化管理”系统, 建设基于电动汽车的能源互联网。

 

项目可采用光伏发电、储能系统与智能充电桩联合建设运营的模式。光伏系统发电特性自然迎合电动汽车日间快速补充充电带来的用能需求,储能系统充分利用谷间剩余配电容量，实现光伏发电和储能的高效利用,减少对电网的冲击,降低高峰供电压力。

 

1)提出分布式光伏发电、储能系统与电动汽车充放电系统联合建设模式,实现基于电动汽车为核心的发充储用协同互动;

 

2)打造基于云技术的发充储用一体化管理平台,具备实时监控、数据分析、资产管理、智能结算等功能;

 

3)采用基于能量运营的商业模式,开创面向分布式光伏、储能、电动汽车、充电综合服务的可持续市场化运营模式。