許　燕，儲琳琳

(1.上海電力實(shí)業(yè)有限公司，上?！?00001；2.國網(wǎng)上海市電力公司市南供電公司，上海　200233)

最近幾年中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛導(dǎo)致各類汽車保有量急劇增長。從環(huán)保角度出發(fā)需要進(jìn)一步削減燃油汽車保有量，同時為了推動電動汽車發(fā)展，以清潔能源替代燃油汽車、減少大氣污染。隨著電動汽車充電系統(tǒng)監(jiān)控、電量計量、計費(fèi)裝置自動化等技術(shù)日趨成熟，通信網(wǎng)路信息化技術(shù)提高，上海也已開始試點(diǎn)開展充電基礎(chǔ)設(shè)施與新能源、智能電網(wǎng)及智能交通等技術(shù)融合工作。

2014年5月國網(wǎng)正式發(fā)布《關(guān)于做好電動汽車充換電設(shè)施用電報裝服務(wù)工作的意見》，意見中明確表示支持社會資本參與慢充、快充等各類電動汽車充換電設(shè)施市場。但電動汽車的普及離不開充電基礎(chǔ)設(shè)施體系建立和政策支持。目前，我國在充電基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系方面已建立了約60項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容涉及充電基礎(chǔ)設(shè)施術(shù)語，充電系統(tǒng)及充電設(shè)備，接口，換電系統(tǒng)，動力電池箱，充、換電站等部分。隨著國家不斷加大對充電基礎(chǔ)設(shè)施的支持力度，已下發(fā)了政策文件《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2014〕35 號)。對應(yīng)國家政策地方有關(guān)部門也制定響應(yīng)的文件，對充電價格、財政獎勵、充電服務(wù)指導(dǎo)價格等各個方面做了指導(dǎo)和支持。

1　電動汽車充電站充電服務(wù)存在問題

根據(jù)國家發(fā)改委下發(fā)的《關(guān)于電動汽車用電價格政策有關(guān)問題的通知》，充換電設(shè)施經(jīng)營企業(yè)可向用戶收取電費(fèi)和一定的充電服務(wù)費(fèi)。2020年前，電動汽車充電服務(wù)費(fèi)執(zhí)行政府指導(dǎo)價，暫定為每千瓦時不超過1.6元，試行一年，試行期滿后，結(jié)合《上海市鼓勵電動汽車充電設(shè)施發(fā)展暫行辦法》修訂并予以明確。今后將結(jié)合市場發(fā)展情況，逐步放開充電服務(wù)費(fèi)，由市場競爭形成價格。

1.1　運(yùn)營虧損

以上海地區(qū)為例，結(jié)合新能源汽車示范推廣，上海地區(qū)已初步建成城際充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。但是由于充換電站運(yùn)營商業(yè)模式尚不成熟，盈利方式單一，目前充換電站運(yùn)營大部分仍處于虧損現(xiàn)狀。

1.2　商業(yè)模式不健全

面向社會公眾的公共充電服務(wù)主要缺乏有利的價格機(jī)制。目前多數(shù)充電站仍在虧損下進(jìn)行推廣，這些不利因素造成充電基礎(chǔ)設(shè)施的利用率低下，商業(yè)模式不健全。

面對充電服務(wù)行業(yè)的新興發(fā)展，目前已對燃油對價、峰谷電價、充電服務(wù)費(fèi)等方面進(jìn)行初步探索，在部分城市出租、公交等模式下取得了一些進(jìn)展，但在大規(guī)模推廣上仍然缺乏說服力。充電站是新型的城市基礎(chǔ)設(shè)施，因?yàn)槭切滦偷模赃@一產(chǎn)業(yè)的利益格局、商業(yè)模式都未成熟。

2　漕溪站內(nèi)電動汽車充電站現(xiàn)狀

以上海市區(qū)內(nèi)建立的第一座充換電站——漕溪充電站為例，充電站能夠滿足可插電混合動力電動汽車和純電動汽車等各類電動車輛充電需求。漕溪充電站總投508萬元，充電裝置投入占了200萬元，占地面積400 m2，設(shè)有包括4個臨街路邊充電車位在內(nèi)的9個充電車位，也是國內(nèi)首座充電站。

2.1　配電系統(tǒng)

漕溪站電動汽車充換電站配電系統(tǒng)為0.4 kV電壓等級，進(jìn)線電源采用0.4 kV單路供電，由上海電力能源轉(zhuǎn)換工程技術(shù)研究中心配電站改建工程中的低壓饋線柜引接。

配電系統(tǒng)設(shè)置ATS進(jìn)線柜1臺，APF柜一臺，饋線柜1臺。

二次設(shè)備有UPS柜、綜合測控柜，布置于動力室內(nèi)，服務(wù)器柜、遙視屏柜布置于監(jiān)控信息機(jī)房內(nèi)。

2.2　充電設(shè)備及輔機(jī)

漕溪站移動充電等新型充電技術(shù)都已開展試點(diǎn)運(yùn)行，基礎(chǔ)設(shè)備如雙向充放電機(jī)、交直流充電樁，以及電池快速更換系統(tǒng)設(shè)備基本為國產(chǎn)設(shè)備。

漕溪站電動汽車充換電站共設(shè)置7 kW交流充電樁11臺，35 kW一體式交流充電機(jī)2臺、一體化充電倉2臺，機(jī)械臂一臺、電動小叉車一部、電池小推車一輛。

35 kW一體式直流充電機(jī)2臺及一體化充電倉2臺布置于充換電站東區(qū)，11臺7 kW交流充電樁布置于充電站西區(qū)。

2.3　儲能裝置

目前，漕溪站建成國內(nèi)第一座100 kW*8 h的鈉硫儲能電站。鈉硫電池儲能大多用于電力平衡，主要與風(fēng)力發(fā)電相配合，對風(fēng)電的輸出進(jìn)行穩(wěn)定，也可作為交直流充電樁電源使用。

2.4　固定的充電費(fèi)用

交流充電樁(慢充)：每千瓦時1.49元=0.69(電費(fèi))+0.80(服務(wù)費(fèi))。

直流充電樁(快充)：每千瓦時1.99元=0.69(電費(fèi))+1.30(服務(wù)費(fèi))。

3　漕溪站電動汽車充換電站運(yùn)營模式及分析

由于上海市電動汽車充電價格是統(tǒng)一的，如要通過服務(wù)盈利就必須降低成本，優(yōu)化運(yùn)營模式。在既有充電設(shè)施的基礎(chǔ)上，充分考慮周邊設(shè)施建設(shè)充電設(shè)施的可能性，進(jìn)一步提升整個區(qū)域充電樁的配置規(guī)模，從而發(fā)揮充電樁在整個區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)中的調(diào)控作用。

3.1　充分利用現(xiàn)有設(shè)備

目前漕溪站已建成包含光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和多種儲能裝置的微網(wǎng)系統(tǒng)，但光伏發(fā)電(10 kW)和風(fēng)力發(fā)電(4 kW)規(guī)模相對較小。漕溪站已建有電動汽車充放電站，采用一體式充電倉，將電池轉(zhuǎn)運(yùn)箱與移動充電倉相結(jié)合。充分利用既有的兆瓦級儲能裝置，既可以有效緩解供需矛盾，又可以起到削峰填谷作用。

漕溪站現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電是無法直接給電動車充電的，但可以應(yīng)用白天光伏系統(tǒng)以及風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)或給已有的蓄電池儲能，白天盡可能用儲能電池給電動汽車充電，晚上從電網(wǎng)或儲能裝置取電給電動車充電。

上海市商業(yè)用電電價谷時充電時電價為0.370元，峰時充電時電價為1.252元。這里默認(rèn)光伏系統(tǒng)容量是按照電動車負(fù)荷來配置的。假設(shè)無序充電模式下，充電站向用戶收取的充電電價為當(dāng)時段購電電價，即在高峰時段(7:00—23:00)的充電電價為1.252 元/kWh，低谷時段(23:00—次日7:00)的充電電價為0.374元/kWh。

那么夜間谷時使用(光伏系統(tǒng)+蓄電系統(tǒng))為電動汽車充電(快充)每度電可多獲得收益=1.990-0.37=1.53(元)。

白天峰時使用(光伏系統(tǒng)+蓄電系統(tǒng))為電動汽車充電每度電可獲得收益=1.990-1.252=0.738(元)

3.2　服務(wù)模式改進(jìn)

新能源汽車應(yīng)用領(lǐng)域不同，采用的電力補(bǔ)充方式及充電站盈利模式也將有所不同。針對社會車輛充電站漕溪站有4個臨街路邊充電車位，可采用停車服務(wù)(與P&R停車場結(jié)合)，收取“停車費(fèi)+充電服務(wù)費(fèi)+電費(fèi)”的方式增加服務(wù)收入。

針對站內(nèi)的固定充電車位可考慮增加電動汽車租賃業(yè)務(wù)(或與電動汽車租賃公司合作)，收取“停車費(fèi)+充電服務(wù)費(fèi)+電費(fèi)+租車費(fèi)”；還可以增加信息服務(wù)(與廣告公司、車輛救援公司等合作)，在充電站布局圖的APP中植入廣告等信息服務(wù)，收取“停車費(fèi)+充電服務(wù)費(fèi)+電費(fèi)+租車費(fèi)+廣告費(fèi)”；另外，也可以借助移動互聯(lián)網(wǎng)(比如手機(jī)APP)，實(shí)現(xiàn)不同充電站之間資源共享，分?jǐn)偼顿Y建設(shè)成本。

在無軌公交線路上推廣電動公交車，建設(shè)配套的充換電站，可以結(jié)合分布式發(fā)電、儲能等項(xiàng)目，一方面可以采用清潔能源，實(shí)現(xiàn)電力平滑、削峰填谷，降低電力采購成本；另一方面可以實(shí)現(xiàn)動力鋰電池的梯次循環(huán)利用，分?jǐn)偼顿Y成本，可以通過電力差價、服務(wù)費(fèi)用、政府補(bǔ)貼等回收投資建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)城市公交充電設(shè)施建設(shè)的健康運(yùn)營，盡量減少因大型活動而臨時開設(shè)新能源公交線路。

3.3　充電價格調(diào)節(jié)

促進(jìn)推廣電動汽車市場化的關(guān)鍵在于有效地利益引導(dǎo)機(jī)制。充電電價已成為除政策層面的補(bǔ)貼與激勵外最重要調(diào)控指標(biāo)。價格因素直接影響到電力供應(yīng)商、充電站運(yùn)營商、車輛用戶之間的利益，也是調(diào)節(jié)三方關(guān)系的重要手段。

充電站通常自主經(jīng)營充電業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營收益為其目標(biāo)，因而總投資收益率是最敏感的分析指標(biāo)。

總投資收益率=充電電價收益*年充電量—運(yùn)營成本—銷售電價*年充電量—充電損耗率*充電損耗率*100%基礎(chǔ)設(shè)施成本

基礎(chǔ)設(shè)施成本：由土地購置費(fèi)、充電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、充電設(shè)備、電池維護(hù)設(shè)備等組成。

運(yùn)營成本：充電站日常運(yùn)營的基礎(chǔ)資料費(fèi)用、管理費(fèi)用、設(shè)備維修費(fèi)、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)、人員費(fèi)用等。

基礎(chǔ)設(shè)施成本和運(yùn)營成本一般是不能減少的。

充電電價收益：主要來源充電站零售電價和購網(wǎng)電價(電網(wǎng)銷售電價) 之差。

這一價格由政府定價部門審核也無法自行調(diào)整。

目前的上海電費(fèi)成本表見表1。

表1　目前上海電費(fèi)成本表

從表1可見，電動汽車充電站再充電電費(fèi)價格上沒有優(yōu)勢可言。

年充電量，充電站每年提供給電動汽車的充電總量。這取決于充電站的地理位置，附加的價格優(yōu)勢影響。

對于電動汽車充電站最終用戶而言價格優(yōu)勢無疑是最吸引他們：以比亞迪E6純電動汽車為例，快充2 h可充電57 kWh，可行駛300 km。以漕溪站現(xiàn)有的充電服務(wù)價格(快充)計算，需要費(fèi)用為113.43元。而傳統(tǒng)的燃油汽車以上海93號每升汽油約6元、每100 km耗油8 L計算，行駛300 km需144元。電動汽車的價格僅有20%左右的優(yōu)勢。

按照上海普通商業(yè)電價計算，峰期每度電1.252元，行駛300 km需71.364元；若利用谷期(23：00-7：00)充電，每度電0.37元，充滿僅需21.09元。

以這個價格和充電站充電價格比較，充電站的價格也無優(yōu)勢可言。

電動汽車充電站的另一收入來源于政府補(bǔ)貼：對于分布式發(fā)電項(xiàng)目，根據(jù)國家制定的電價補(bǔ)貼的政策，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時0.42元；上海市脫硫電價取為0.40元。

光伏發(fā)電上網(wǎng)電價：光伏發(fā)電上網(wǎng)電價0.82元=火電脫硫標(biāo)桿電價+分布式發(fā)電補(bǔ)貼

為比較兩種充電模式下的充電站運(yùn)營經(jīng)濟(jì)效益和用戶充電平均成本。假設(shè)充電模式下，充電站向用戶收取的充電電價為當(dāng)時段購電電價，即在高峰時段(7:00-23:00)的充電電價為1.252 元/kWh，低谷時段(23:00—次日7:00)的充電電價為0.374元/kWh。

那么充電站夜間谷時使用(光伏系統(tǒng)+蓄電系統(tǒng))為電動汽車充電(快充)每度電可多獲得收益=1.990-0.370=1.530(元)。

白天峰時使用(光伏系統(tǒng)+蓄電系統(tǒng))為電動汽車充電每度電可獲得收益=1.990-1.252=0.738(元)。

4　結(jié)語

充電樁企業(yè)未來5年的獲取利益方式，一是縱向切入到整車?yán)骀湕l里；二是橫向和服務(wù)業(yè)務(wù)做融合，包括停車、廣告等方式；三是獲取國家補(bǔ)貼。目前，新能源汽車已呈現(xiàn)爆炸式增長，發(fā)展非?？捎^，市面上在售的電動汽車品牌和車型越來越多，依靠現(xiàn)有的充電設(shè)施，肯定無法跟上電動汽車的迅猛發(fā)展腳步。隨著用戶側(cè)需求的不斷擴(kuò)大化，以充電樁建設(shè)為核心的電動車售后服務(wù)市場已顯現(xiàn)出重要商機(jī)，勢必會吸引眾多投資目光于充電行業(yè)。

充電電價無疑是最佳的利益杠桿，提高充電電價，可使充電站收益得到提升；降低充電電價，則可使用戶(車輛使用者)感到實(shí)惠。加速電動汽車的推廣應(yīng)用，保持車輛使用者和充電站運(yùn)營商的積極性最終就是如何平衡這個利益杠桿。