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电动汽车充电站的选址优化研究

王卫潼
  
科学与建筑文集
2022年13期
中国石油天然气股份有限公司甘肃酒泉销售分公司 735000

摘要:随着我国科技的不断发展,我国的电动汽车技术也逐渐成熟,并且在市场上获得了良好的好评。对于电动汽车而言,一方面也不断地优化电动车的生产工艺,保证电动汽车的质量,另外一方面则需要充分考虑到电动汽车的充电问题,所以,研究电动汽车的充电站的选址对于电动车行业发展而言有着重要的意义和作用。本文以电动汽车充电站选址为主要背景,分析影响电动汽车充电站选址的因素,供大家参考借鉴。

关键词:电动汽车;充电站;选址优化;社会成本最小化;遗传算法

引言:

随着我国经济的迅速发展,汽车已经成为人们生活中重要的交通工具,但是,随着汽车数量的不断增加,对生态环境以及石油资源的消耗也越来越大,针对这种情况,我国制定了发展新能源汽车的战略。在这种情况下,我国的汽车制造厂商纷纷投入电动汽车的研发和生产当中,而且,随着我国科技的不断发展,我国的电动汽车技术也取得了突飞猛进的发展,并且获得了市场的认可。但是,电动企业的配套服务设施不健全,在一定程度上影响了电动汽车行业的发展。基于此,要想有效地助推电动汽车行业的发展,就需要积极推进电动汽车配套服务设施的建设工作,科学合理地布置充电站,解决电动汽车的续航问题。目前而言,我国已经投入大量的人力,围绕着电动汽车充电站的选址问题进行了深入的讨论和交流。

一、影响电动汽车充电站选址的因素

所谓的电动汽车站的主要目的就是能够满足2台及以上汽车充电要求,而且,在充电的过程中,能够对充电桩以及蓄电池进行监督和管理的场所。通过研究我们发现,目前而言,影响电动汽车充电桩的因素很多,其中主要有以下几个方面。

(一)充电量的总体需求

电动汽车充电站的选址与城市中充电站有着较大的关联性,换言之,只有先满足城市充电量的发展要求,才能够大范围地推广电动汽车的充电桩。简而言之,就是要想大面积推广电动汽车的充电桩,就需要不断地扩大电动汽车的保有量,只有这样,才能积极地推进电动汽车保有量的发展。所以,电动汽车的充电总量与电动汽车的保有量之间有着必然的联系,不仅如此,电动汽车的充电站的发展,还与城市经济发展情况相适应。

(二)充电汽车运行模式的选择

通过统计我们发现,目前社会上的电动汽车用户主要可以划分为三类,第一类,示范区用车;第二类,企业用车;第三类,就是社会个人用车。所以,城市在设置电动车充电站的过程中,要充分考虑到不同用车人群的实际需求。以示范区用车为例,示范区在使用电动汽车的过程中,主要是采用更换电池的方式来满足使用的需求,而且,示范区对于电动企业的使用数量也比较少,在进行充电的过程中往往是以整车充电的形式为主。对于企业用车而言,比如公交车,目前使用的都是电动汽车,企业用车的过程中,往往都会错开使用的高峰,能够充分满足企业电动汽车的使用需求。而对于社会个人用车而言,充电的方式比较广泛,而且是采用个人付费的方式,同时也是电动汽车充电选择中着重考虑的因素之一。

(三)公交车总站的布点

通过调查我们发现,很多城市在设计电动汽车充电站的过程中,往往将充电站布置在大型公交站附近,或者是直接布置在公交站之内,这样设置的方式,在一定程度上对电动公交车提供了便利条件。但是,因为公交车站的占地面积比较大,所以,一般都建设在城市的边缘地区,能够解决因为充电而导致的城市拥堵情况,所以,在布置电动汽车充电站的过程中,公交总站也是考虑的重要因素之一,具有一定的参考作用。

(四)充电场所及其他环境条件

在布置电动汽车充电站的过程中,需要着重考虑环境因素对充电站的影响,比如,温度因素,降水等因素的影响。一般而言,电动汽车在常温情况下充电的效果呈现逐渐下降的情况,而且,在低温的情况,电动汽车的放电效率也比较低,所以,如果环境温度越低,对于电动汽车的充电效果也就越理想。因此,在电动汽车充电站的布置过程中,要充分考虑到温度对充电站的影响。

二、充电站选址规划的原则

通过前文的分析我们能够发现,在设置电动汽车设计布局的过程中,需要充分考虑到城市电动车的总量,还需要考虑影响充电站建设的因素。换言之,城市的经济越发达,城市中的电动汽车数量也就会越多,对于充电站的需求量也就会越大。反之,城市的电动汽车保有量比较少,就需要合理的设置电动汽车的充电站。在进行设计规划的过程中,还需要充分考虑城市的发展规律,城市的交通情况以及城市的节能环保政策等方面的内容,以此来保证规划的合理性和科学性。基于此,在进行充电站的优化布局的过程中,需要秉承以下几个方面的原则。第一,充电站的数量要与城市带动车的数量保持适应。第二,充电站的设置数量,需要充分考虑到电动车的服务密度和使用半径。第三,充电站的布置情况,要充分结合城市的未来发展规划。第四,充电站的布置情况,需要充分考虑到电动车的未来发展形势,以此来进行布置电动车的充电站。

三、电动汽车充电站选址规划模型及求解算法

在研究电动汽车充电站布置方案的过程中,要充分考虑电动汽车的数量,电动汽车充电的半径,以及城市的交通情况,结合上述因素,进行科学合理的分析,这是研究电动汽车充电站的核心内容。目前而言,关于电动汽车充电站的研究已经取得了一定的成效,不仅在公交总站进行了设置,还在一些加油站设置电动汽车的充电站,甚至在一些小区内也设置了电动汽车的充电站。

(一)充电站站址的确定

在确定电动汽车充电站设计方案的过程中,除了要考虑上述影响因素之外,还需要积极地与国家电网取得联系,为电动汽车的充电站提供符合要求的电压,还需要与城市的规划部门取得联系,结合电动汽车充电站的设计方案,充电半径等因素,合理地进行确定。除了上述因素之外,设计人员还需要充分考虑地理因素、政策因素、社会因素等影响因素。除此之外,还需要对电动车的用户进行充分的调查,调查一些电动车用户对充电站的意见和要求,交通的流量等因素。在进行设置的过程中,规划人员要首先排除外界因素的影响,然后在逐步地解决主观因素上的影响。在进行社会调查的过程中,设计人员要充分发挥互联网信息技术的优势,利用大数据进行分析和调查,以此来确定电动汽车用户的使用范围,以此来确定电动汽车充电站的服务半径。最后,规划人员在进行规划的过程中,还需要采取网格化的处理方式,以此来将充电站形成网络化,做好电动汽车的配套服务,助推我国电动汽车行业的迅速发展。

(二)电动汽车充电站选址模型与求解算法

在对电动车充电站进行规划设计的过程中,当设计人员确定电动汽车的选址的情况下,设计规划人员还需要进一步考虑一下电动汽车充电站的容量问题,还需要计算充电站内充电桩的使用频率问题,充电站的建设成本以及预期的收益,保证投资方的经济效益。除此之外,还需要考虑到充电站的排队问题,这些都需要进行科学的计算,在计算的过程中,需要规划人员结合城市电动车用户数量以及使用半径进行全面的分析。要保证电动汽车充电站的服务质量和服务效率,为电动车用户提供满意的服务,进而做好电动汽车的配套服务,助力我国电动汽车企业的迅速发展。

结束语:

总而言之,随着我国科技的不断发展,我国的电动汽车技术也在不断提高,电动汽车保有量也在不断扩大,这在一定程度上减少了燃油汽车给环境带来的影响,保证了城市的生态环境。但是,电动汽车行业对于配套服务设施的依赖性比较大,特别是充电站建设问题,所以,要想有效地推动电动汽车产业的迅速发展,就需要不断优化和增加充电站的设置,以此来解决电动汽车行业发展的后顾之忧,助力电动汽车企业行业的迅速发展。

参考文献:

[1]杨现青,刘法胜,杨玲玲.电动汽车充电站选址优化研究[J].交通科技与经济,2016,18(3):14-18.

[2]杨卫,王艳.电动汽车充电站选址优化建模[J].长春工业大学学报,2019,40(6):553-556.

[3]周文峰,李珍萍,崔晓洁,等.电动汽车充电站选址问题研究[J].数学的实践与认识,2016,46(11):187.

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