隨著全球能源需求量的日益攀升和傳統能源儲量的日益減少,能源清潔化、能源科技創新以及能源的結構優化勢在必行。在能源供應日益緊張以及環境污染問題日益嚴峻的大形勢下,首都機場集團積極貫徹落實黨中央、國務院有關堅決打好污染防治攻堅戰、打贏藍天保衛戰戰略部署,積極開展節能減排、優化用能的各種行之有效的措施。在這場行動中,燃油設備改造、新能源設備、充電設施建設、分布式發電供能、互聯網、大數據等各種新技術、新設備將得到廣泛推廣和應用。這些高新技術的應用最終將電力、熱、氣和冷等能源綜合規劃,實現能源高效、安全、環保、可持續利用等要求,為藍天保衛戰的勝利奠定堅實的基礎。
首都國際機場
本文以充電設施在首都機場地區的建設和應用為依托提出一種新型的適應當前首都機場地區供能現狀和發展態勢的電力需求側響應技術和機場能源管理系統AEMS的大數據分析及信息推送技術,二者合二為一,相輔相成,探索行之有效的新機制和新思路,并計劃在華北空管局在建充電樁項目中進行試點應用。目標為解決首都機場地區供配電設施運維及用戶用電過程中遇到的問題,開創新的切實有效的解決方法和思路,突破供配電基礎設施容量局限性的瓶頸,使充電設施建設在藍天保衛戰計劃中發揮出其應有的價值和貢獻。同時以國家發改委在新型基礎設施建設中的“新基建”理念為指導,探索融合基礎設施,深度應用互聯網、大數據、人工智能等技術,支撐傳統基礎設施轉型升級,進而融合基礎設施,促進智慧能源基礎設施的建設。
1.充電樁業務
新能源電動汽車是一種發展前景廣闊的綠色交通工具。在全球能源危機和環境危機嚴重的大背景下,我國政府積極推進新能源汽車的應用與發展,充電設施作為發展電動汽車所必須的重要配套基礎設施,具有非常重要的社會效益和經濟效益。
充電樁安裝于公共建筑(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區停車場內,可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網直接連接,輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。
目前首都機場地區已建和在建的充電樁分布在中國服務大廈、華北空管局、首都國際機場公共區停車樓等位置。未來首都機場地區內的國航、飛行區、新維修基地、食品公司、配餐公司、海關、檢疫、國貨航、海航、大新華、宿舍區等單位的各停車場、辦公大樓區域都將陸續開展充電裝置的基礎設施建設。但充電樁在供配電環節上屬于配電網側,其業務的發展受到供配電設施容量以及當下饋線不足的限制,經調查研究發現,當前首都機場地區供配電系統在充電樁業務上的主要矛盾是用戶日益增長的電動汽車充電需要和現有供電基礎設施容量不平衡不充分應用之間的矛盾,大大阻礙了綠色機場建設尤其充電樁業務的發展。
2.首都機場地區供配電系統介紹
首都機場地區共三座變電站,包括東110kV變電站,共3臺63000kVA主變,帶T3航站樓、新維修基地、食品公司、配餐公司、海關、檢疫、國貨航、海航、大新華等;西110kV變電站,共3臺31500kVA主變,帶T1、T2航站樓、機場交道口以北辦公樓及用戶、老食品公司、華誼館、機場老專機樓、空管局、老維修基地、國航辦公樓、老貨運路等;35kV變電站,兩臺10000kVA主變,帶機場生活區、南導航臺、西北導航臺、天竺高爾夫球場以及生活區所有賓館、飯店、銀行等。其用電負荷情況如圖1所述。
圖1 首都機場地區用電負荷示意圖
首都機場地區供配電的特點是用電安全性、穩定性要求高,用電負荷日益增大,變壓器容量不足等。變壓器容量不足大大阻礙了充電樁的發展,這也是當前首都機場地區充電樁推廣應用中遇到的最大瓶頸。反過來大批量的充電樁也勢必會影響供配電系統的安全性和可靠性,降低用戶充電用電的體驗。這種不利局面,很容易讓人誤解為問題(矛盾)的核心是配電網不夠發達,將思考解決問題的焦點局限在配電網上,誤認為是嚴重缺電導致的。但實際上,經過調查研究發現,供配電設施并非是問題根本的核心和本質,而新技術、新理念的成功應用將提供一種可行的解決方案。