一、項目背景概述
在人類(lèi)歷史長(cháng)河中，已經(jīng)經(jīng)歷了兩次交通能源動(dòng)力系統變革。今天，人類(lèi)再次來(lái)到了交通能源動(dòng)力系統變革的十字路口，第三次變革將是以電力和動(dòng)力電池（包括燃料電池）替代石油和內燃機，將人類(lèi)帶入清潔能源時(shí)代，我們大膽的預測，第三次交通能源動(dòng)力系統的變革將帶動(dòng)亞洲經(jīng)濟的騰飛，使亞洲取代美國成為世界經(jīng)濟的發(fā)動(dòng)機。
在能源和環(huán)保的壓力下，新能源汽車(chē)無(wú)疑將成為未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向。如果新能源汽車(chē)得到快速發(fā)展，以2020年中國汽車(chē)保有量1.4億計算，可以節約石油3229萬(wàn)噸，替代石油3110萬(wàn)噸，節約和替代石油共6339萬(wàn)噸，相當于將汽車(chē)用油需求削減百分之22.7。2020年以前節約和替代石油主要依靠發(fā)展先進(jìn)柴油車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)等實(shí)現。到2030年，新能源汽車(chē)的發(fā)展將節約石油7306萬(wàn)噸、替代石油9100萬(wàn)噸，節約和替代石油共16406萬(wàn)噸，相當于將汽車(chē)石油需求削減百分之四十一。屆時(shí)，生物燃料、燃料電池在汽車(chē)石油替代中將發(fā)揮重要的作用。
結合中國的能源資源狀況和國際汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展趨勢，預計到2025年后，中國普通汽油車(chē)占乘用車(chē)的保有量將僅占百分之五十左右，而先進(jìn)電池汽車(chē)、燃氣汽車(chē)、生物燃料（燃料電池）汽車(chē)等新能源汽車(chē)將迅猛發(fā)展。
二、國家充電設施建設文件
2015年，國務(wù)院辦公廳《關(guān)于加快電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施建設的指導意見(jiàn)》(國辦發(fā)〔2015〕73號)；
2015年發(fā)改委印發(fā)《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施發(fā)展指南（2017-2022年）》
2016年1月，五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于“十三五”新能源汽車(chē)基礎設施獎勵政策及加強新能源汽車(chē)推廣應用的通知》;
2017年，能源局、國資委、機關(guān)事務(wù)局《關(guān)于加快單位內部電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施建設的通知》；
2018年，發(fā)改委印發(fā)《提升新能源汽車(chē)充電保障能力行動(dòng)計劃》發(fā)改能源〔2018〕1698號；
2019年3月，財政部《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車(chē)推廣應用財政補貼政策的通知》財建〔2019〕138號；
2020年10月20日，國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》（2021-2035）的通知
三、居民小區停車(chē)場(chǎng)充電站分析
居民小區里面的停車(chē)場(chǎng)大致分為兩類(lèi)：非機動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)和機動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)。充電樁其功能類(lèi)似于加油站里面的加油機，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑和居民小區停車(chē)場(chǎng)內，可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動(dòng)汽車(chē)充電。
非機動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)里大多為電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)三輪車(chē)，這類(lèi)車(chē)型的動(dòng)力來(lái)源于自身的電瓶，充電成了居民的一大難題，私拉電線(xiàn)的情況時(shí)有發(fā)生，這樣往往很容易引起火災?？屏蛛姎獾碾妱?dòng)單車(chē)充電樁具有壁掛10口和落地4口兩種，可為居民解決充電需求，更好的保障小區居民的權益及安全。非機動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)大部分為私家車(chē)，以及小部分為居民提供生活保障的物流車(chē)。居民的私家車(chē)大部分都是白天外出工作，晚上停在停車(chē)場(chǎng)可選擇交流充電樁在夜間慢速充電；而物流車(chē)電池容量大，電量消耗大，直流充電樁可為其快速充電。
3.1.1充電站預估需求分析
通過(guò)對相關(guān)居民小區停車(chē)場(chǎng)相關(guān)情況的初步了解，參考公交車(chē)站、物流站、地下停車(chē)場(chǎng)、公共停車(chē)場(chǎng)及居民小區停車(chē)場(chǎng)等，這些停車(chē)場(chǎng)的運營(yíng)情況及運行規律，制定以下方案。
規劃充電車(chē)輛有：私家車(chē)、出租車(chē)、小型貨車(chē)、小型客車(chē)、電動(dòng)車(chē)等；
主要需求：私家車(chē)、出租車(chē)、小型貨車(chē)、小型客車(chē)、電動(dòng)車(chē)等車(chē)輛快速補電及均衡充電需求；本期共規劃充機動(dòng)車(chē)電車(chē)位60個(gè)，其中快充3個(gè)，非機動(dòng)車(chē)充電車(chē)位30個(gè)。
充電設備組成如下：
3.1.2 充電站配電解決方案
電源額定容量需求計算：
7kW交流充電機：57臺
30kW交流充電機：3臺
7kw功率因數cos?：0.95
交流充電機工作效率η：1
充電機同時(shí)工作系數k：0.7
7kw交流充電機總功率S1：S1= P /(cos? *η)=7*57/（0.95*1）=515kW
充電機總功率ΣS：ΣS=S1=515kW
變壓器負荷率βm：0.8
其他負荷容量s：0.05S
變壓器容量S= k * (ΣS + s ) /βm
由以上公式推導出變壓器功率
S=k*ΣS/(βm-0.05k)=420*0.7/(0.8-0.05*0.7)=471.24kW
推薦箱變容量為500kVA，交流充電設備先就近匯流在配電柜內，再接引至箱變內開(kāi)關(guān)。
3.2充電站的介紹
3.2.1充電站的設計
機動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)由一臺500kVA箱變、4面配電箱和57臺落地式7kW交流充電樁和3臺落地式30kw直流充電樁組成。其中三個(gè)每面配電箱內置19個(gè)空開(kāi)控制19臺充電樁，另一個(gè)配3個(gè)空開(kāi)控制3臺充電樁，配電箱電源取自新增箱變，所有電纜均在電纜溝內直埋。非機動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)是由一面配電箱及3臺電動(dòng)單車(chē)智能充電樁組成，并設有防雨棚，每臺電動(dòng)單車(chē)智能充電樁可同時(shí)為10輛電動(dòng)車(chē)充電。電動(dòng)單車(chē)智能充電樁掛在防雨棚內設置的橋加上。
項目10kV電源進(jìn)線(xiàn)，通過(guò)箱變等設備供給充電設備，滿(mǎn)足充電設備用電。配電設備在高壓側裝設高壓計量柜，低壓側采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制系統，獨立接地回路。10kV母線(xiàn)、0.4kV母線(xiàn)均采用單母線(xiàn)分段的主接線(xiàn)形式，通過(guò)分段斷路器實(shí)現暗備用；在箱變低壓側裝設諧波功補償裝置。
3.2.2總平面布局原則及綠化
布局原則：
（1）在充分考慮項目先進(jìn)性、經(jīng)濟性、穩定性、實(shí)施性的前提下，符合國家、行業(yè)標準和節能減排相關(guān)要求。
（2）根據站內設施的功能性質(zhì)、生產(chǎn)流程和實(shí)際危險性，結合四鄰狀況及風(fēng)向，分區集中布置，減少管線(xiàn)長(cháng)度，節約投資，方便以后的安全作業(yè)和經(jīng)營(yíng)管理。
（3）站內場(chǎng)地通暢，站內充電區開(kāi)闊，方便大型車(chē)輛或消防車(chē)輛的進(jìn)出。
（4）根據自然地形進(jìn)行工藝布置，盡量減少土石方量。
綠化：
綠化布置是環(huán)境保護的重要措施，因而根據具體要求，與總平面布置綜合考慮，并與場(chǎng)地環(huán)境相協(xié)調。根據該項目的規模和總平面布置方案，為了創(chuàng )造良好的生產(chǎn)環(huán)境，在充電區與供電區之間可利用的位置見(jiàn)縫插綠，在充分利用土地的情況下，盡可能的搞好區域的綠化。
3.2.3本充電站的優(yōu)點(diǎn)
（1）嚴格遵循設計依據中所列的節能設計相關(guān)標準及規范、相關(guān)終端用能產(chǎn)品能效標準，進(jìn)行方案設計、工藝設計和設備選型，規劃、建筑結構、電氣、給排水、采暖通風(fēng)與空調等各專(zhuān)業(yè)均提出成熟先進(jìn)、切實(shí)可行的節能方案和節能措施，各專(zhuān)業(yè)都沒(méi)有采用明令禁止或淘汰的落后工藝、設備及產(chǎn)品，所有設備均選用先進(jìn)、成熟、可靠、效率高、低能耗節能型設備，項目各類(lèi)供用能系統均可實(shí)現有效地計量管理與監督。
（2）節能效果顯著(zhù)，符合國內節能技術(shù)要求，并達到同行業(yè)國內先進(jìn)水平。
（3）充換電設施均為低壓設備，頻率低(50Hz)，磁場(chǎng)強度低于彩電、微波爐，而且充換電站內不需要常駐人員，因此對人體是安全的。
（4）本方案認真執行“預防為主、防消結合”的消防工作方針以及國家和本行業(yè)的有關(guān)消防規定，在總圖布置、建筑結構、消防供水以及火災報警等消防設計中采取了一系列防范措施，以期消除隱患，防止和減少火災的危害。
3.3機動(dòng)車(chē)充電站建設清單及要求
3.3.1充電設備及材料配置表：
3.3.2土建、安裝、調試施工統計
3.3.3安裝及施工要求
（1）務(wù)必選擇合適的7kW交流充電樁和30kw直流充電樁安裝的位置，充電樁需要干燥、通風(fēng)、避免陽(yáng)光直射的使用環(huán)境。
（2）為保證使用安全，應具備良好的接地系統，充電樁接地良好。
（3）充電樁安裝位置應該靠近電動(dòng)汽車(chē)停泊位置，以方便日常使用，務(wù)必考慮充電設備進(jìn)線(xiàn)和充電線(xiàn)纜的長(cháng)度。
3.4機動(dòng)車(chē)充電站投資收益及回收期
3.41收益
假設充電樁的充電機全部運行進(jìn)行充電，每天所有充電樁充電6小時(shí)，充電服務(wù)費按0.4元/kWh。公共停車(chē)場(chǎng)停車(chē)場(chǎng)電費為0.8元/kWh。
損耗：
每臺交流充電樁待機損耗為0.01kW。
每臺交流充電樁損耗/年：0.01kW*24h*365天=87.6kWh/年
充電樁的年損耗=交流充電樁的年損耗*電費
=5256kWh/年*0.8元/kWh
=4204.8元/年
收益：
充電樁充電每天收益：489kW*0.4元/kWh*6h=1173.6元/天
充電樁的年收益（每年按250天計算）：1173.6元/天*250天=293400元/年
年凈收益=年收益-年損耗
=293400-4204.8
=289,195.2元（約28.91萬(wàn)元）
注：該估算僅供參考，實(shí)際充電時(shí)間和收益需要參考當地新能源汽車(chē)流量。
3.5非機動(dòng)車(chē)充電站建設清單及要求
3.5.1充電設備及材料配置表：
3.5.2土建、安裝、調試施工統計
3.5.3安裝及施工要求
（1）務(wù)必選擇合適的電動(dòng)單車(chē)充電樁安裝的位置，充電樁需要干燥、通風(fēng)、避免陽(yáng)光直射的使用環(huán)境。
（2）為保證使用安全，應具備良好的接地系統，電動(dòng)單車(chē)充電樁接地良好。
（3）電動(dòng)單車(chē)充電樁安裝位置應該靠近電動(dòng)汽車(chē)停泊位置，以方便日常使用，務(wù)必考慮充電設備進(jìn)線(xiàn)和充電線(xiàn)纜的長(cháng)度。
3.6 非機動(dòng)車(chē)充電站投資收益及回收期
3.6.1收益
充電設備的大功率為6.6KW，共3臺設備，在實(shí)際使用中，充電按小時(shí)計費，服務(wù)費1元/時(shí)，電費按照0.8元/kWh計算。
30個(gè)充電車(chē)位，若按照電動(dòng)自行車(chē)與電動(dòng)三輪車(chē)7:3的配比。
電動(dòng)三輪車(chē)9輛，每天充一次電，一次充電至少6小時(shí)；
電動(dòng)自行車(chē)21輛，每天充一次電，一次充電至少4小時(shí)。
電動(dòng)三輪車(chē)充電時(shí)長(cháng)=9*6=54h
電動(dòng)自行車(chē)充電時(shí)長(cháng)=21*4=84h
充電總時(shí)長(cháng)=電動(dòng)三輪車(chē)充電時(shí)長(cháng)+電動(dòng)自行車(chē)充電時(shí)長(cháng)
=54+84=138h
每臺設備平均每天充電小時(shí)數=充電總時(shí)長(cháng)/充電車(chē)數量
=138/30=4.6h
每天收益=充電總時(shí)長(cháng)*服務(wù)費
=138h*1元/時(shí)=138元
每天支出=6.6kW*3臺*平均每天充電小時(shí)數*電費
=6.6kW*3*4.6h*0.8元/kWh=72.864
每天凈收益=每天收益-每天支出=65.136元
年（一年按250天計算）凈收益=每天凈收益*250天
=65.136元*250天=16284元
注：該估算僅供參考，實(shí)際充電時(shí)間和收益需要參考當地新能源汽車(chē)及電動(dòng)車(chē)流量。
四、系統界面
4.1首頁(yè)
統計該賬戶(hù)下所有充電站的充電數據統計。
4.2充電站監控
可以按站點(diǎn)名稱(chēng)進(jìn)行篩選，顯示站點(diǎn)詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄，點(diǎn)擊某個(gè)充電槍編號后在進(jìn)入充電槍監控頁(yè)面
實(shí)時(shí)監測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過(guò)百分之五十時(shí)，系統會(huì )限制新增開(kāi)始充電的充電樁的功率，降為百分之五十，當變壓器負荷超過(guò)百分之八十時(shí)，系統將不允許新增充電樁開(kāi)始充電，直到負荷下降為止。
4.3交易管理
交易管理包括賬戶(hù)信息、充電記錄、交易流水、充值記錄等功能
五、現場(chǎng)安裝
變電所運維云平臺
安全用電管理云平臺
預付費云平臺
環(huán)保用電監管云平臺
能耗管理云平臺
電瓶車(chē)充電樁云平臺
餐飲油煙監管云平臺
