机场充电如何避开用电高峰:有序充电与峰谷调度成降本关键
机场的充电负荷有个很特别的特征:车辆停放时间长,但白天和航班波峰时段又恰恰是电网负荷高的时候。鄂州花湖机场投运时,国网湖北电力建设的智慧充电桩同步投入运行,预计年充电量可达123.02万千瓦时,可同时为278台电动车充电。机场充电设施的另一个特点是点位集中、峰谷差异大,功率配置如果只按车辆数量推算,很容易在航班波峰时段造成配电侧压力。智慧充电桩的价值正体现在这里,它把车辆的停放时间转化成了可调度的负荷资源。这个项目里最值得琢磨的不是规模,而是控制方式——地下停车场的7千瓦有序交流充电桩能在电网负荷大时降低输出功率、负荷小时增加输出功率,露天停车场的160千瓦直流桩则具备群充群控功能。机场场景的充电问题,本质上是一个时间窗管理问题。
“智慧充电桩可提供能快能慢的充电方式,全面提升智能充电水平。”邱艳表示,根据机场方及旅客的电动车使用需求,国网湖北电力在机场综合楼及宿舍区建设了以交流为主的智慧充电设施,满足办公人员长时间停车补电的需求;在社会客运停车场及货运站建设了以大功率直流桩为主的智慧充电设施,满足快充快走使用场景。此外,国网湖北电力根据机场方的需求将所有充电设施接入机场能源管理平台,为机场管理充电设施提供可靠支撑。 “用户可以通过‘e充电’小程序及APP、刷卡、输入账号三种方式操作充电桩为车辆充电。”机场通用设备部主管余义良表示,电动车不仅启停方便,而且成本低。 在机场员工及社会车辆长时间停放的地下停车场,国网湖北电力建有7千瓦有序交流充电桩。这种新型智慧充电桩在满足电动汽车充电需求前提下,可以通过智能控制技术优化调整电动汽车充电时间及功率,在电网负荷大时降低输出功率,在电网负荷小时增加输出功率,实现有序充电。该充电桩还搭载约时充电功能,能满足长时间停放车辆的客户个性化的充电需求。在机场露天停车场,国网湖北电力建设有具备群充群控功能的160千瓦直流充电桩,充电桩功率能够根据充电车辆数量实时调整,始终以最大功率满足充电需求。
按停车时长匹配功率,是机场充电的基本逻辑
报道中提到,国网湖北电力在机场综合楼及宿舍区建设了以交流为主的智慧充电设施,满足办公人员长时间停车补电的需求;在社会客运停车场及货运站建设了以大功率直流桩为主的智慧充电设施,满足快充快走使用场景。这种按停放时长划分功率的做法看似简单,但很关键。长时间停放的车辆不需要快充,用小功率交流桩慢慢补即可,既不占用大功率设备,也不给电网添压力;短时周转的车辆则需要大功率直流桩,用更短时间补够电。两种场景共用一套设施,往往会出现大功率桩被占满、长时车位反而用大功率桩的错配。对机场建设单位来说,这意味着可研阶段的充电设施方案要足够具体:桩型选择、点位布置、配电容量、接入方式都要有对应说明,不能只写一句规划建设充电设施。这实际上给了充电设施配套企业一个更清晰的信号:方案要能直接支撑环评文件里的相关章节,而不是等评审意见下来再补材料。
有序充电把时间窗变成可调度的资源
地下停车场建的7千瓦有序交流充电桩,是这个项目里技术含量最高的部分。报道中写道,这种充电桩在满足电动汽车充电需求前提下,可以通过智能控制技术优化调整电动汽车充电时间及功率,在电网负荷大时降低输出功率,在电网负荷小时增加输出功率,实现有序充电,并搭载约时充电功能。约时充电对机场特别有用——员工可以按自己的通勤时间设定充电窗口,充电桩在设定之后自动执行。对电网而言,这类负荷的削峰填谷效果比单纯扩容更经济。改扩建项目的难度在于既有条件的约束。机坪下面往往是管线和设备,供电容量也接近上限,如何在不动主干结构的前提下腾出充电位,需要精细的现场勘察。同时还要注意环评与安监、消防的衔接关系,充电设施的布置涉及防火间距、疏散通道等要求,与机场原有的消防分区不能冲突。
群充群控解决大功率桩的并发矛盾
在露天停车场,国网湖北电力建设有具备群充群控功能的160千瓦直流充电桩,充电桩功率能够根据充电车辆数量实时调整,始终以最大功率满足充电需求。这个机制解决的是大功率直流桩的典型矛盾:多辆车同时插枪时,如果每台桩都按额定功率输出,配电容量扛不住;如果限制每台功率,充电时间又会被拉长。群充群控的做法是让多台桩共享一个功率池,根据在线车辆数动态分配,谁在充电、谁在等待、谁优先,系统实时算。报道中提到该充电桩最快仅需20分钟就能让车辆电量满格,这类能力的实现依赖的正是这种功率池管理。同时提醒一点,核算要覆盖车辆购置与运行、充电设施的建设与用电、以及绿电替代的减排贡献,避免只算一头得出偏向性的结论。对运营方来说,这套核算口径也能反过来帮助内部管理,把不同机型的能耗、碳排放做成可比数据,找出减排空间大的环节。
所有充电设施接入机场能源管理平台
报道中提到,国网湖北电力根据机场方的需求将所有充电设施接入机场能源管理平台,为机场管理充电设施提供可靠支撑。这一点是前面几项能力的前提。多种功率桩、四种型号,如果没有统一接入的平台,机场侧拿到的只是分散的桩数据,无法做整体调度。有了平台,机场才能把充电负荷纳入自己的能源管理体系,与光伏、储能等其它能源形式一起做优化。报道还提到充电站采用自发自用、余电上网的光伏发电策略思路,让充电负荷与新能源出力匹配起来。对在场区东北角建设充电车棚的企业来说,防渗与雨污分流不是加分项而是准入项,方案阶段就应当把排水去向说清楚,必要时预留回用条件。在北方机场建设带光伏的车棚,还要考虑采光与发电面积的平衡,车棚的遮挡率会直接影响下方车位的冬季遮阳效果与夏季发电收益。
施工阶段的现实约束同样影响方案
报道中提到,项目建设人员克服施工现场地下管线复杂、天气恶劣等困难,及时协调解决遇到的难题,确保了充电桩设计美观、安全可靠。机场场区的地下管线、供电通道、停机坪结构都是既有的,新增电力接入的可用空间有限。地面施工还受限于航班运行窗口,白天的场区施工往往需要避让。设计阶段把管线走向、箱变位置、电力接入点这些条件摸清,把施工组织纳入方案,比现场遇到障碍再调整要快得多。通知还提出鼓励开展绿色低碳机场的相关科学研究,包括机场碳排放核算与评价方法、减污降碳协同治理技术等,为电动化效果评估提供了方法论支持。从机场整体用能结构看,车辆电动化只是降低场内排放的一部分,地面电源替代、分布式能源、地井电源等设施也在同步发挥作用。
原文来源:人民日报客户端(人民号)
机场充电的三个关键词是:分功率匹配、分时段调度、分层级并联。鄂州花湖机场的项目把这三件事都落在具体的桩型和控制策略上,思路值得借鉴。烟台东上新能源在机场做配套时,会建议业主在建站前就把停车时长分布、航班波峰时段和配电容量条件摸清楚,再决定桩型配置与功率分配。顺带一提,充电设施与光伏车棚的结合越来越常见,这既解决了地面停车位的遮阳需求,也让充电负荷与新能源出力天然匹配起来。
烟台各区县充电桩服务
东上新能源(东电汇充)在烟台以下区县提供小区充电桩、电瓶车充电桩与充电车棚的勘察、安装、运营与运维服务:
更多充电干货、政策解读与本地案例,欢迎关注官方公众号「东电云服」(页脚可扫码)。
