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4、孤岛型微电网的蜂窝综合服务小区的建设成本预算
【备注:假设,一个孤岛型微电网的面积为:4公里×4公里=16平方公里。成熟期,每平方公里有400辆电动汽车,则一个孤岛型微电网内共有400×16=6400辆电动汽车。且规定:一个孤岛型微电网,只建一个光伏电站、一个储能电站、一个燃气轮机发电站、一个快速充电站,建设大量的低成本的轮流慢充充电桩,只建设一家高耗能企业。】
4.1电动汽车充电设施的建设成本预算
4.1.1轮流慢充的简易充电桩的建设成本
轮流慢充的简易充电桩,成本低廉,每个慢充充电停车位的平均建设成本1000元,使用寿命20年。
电动汽车应用的成熟期,每平方公里有400辆电动汽车,则每平方公里的充电停车位建设费用为:400个×1000元=40万元;一个16平方公里的孤岛型微电网的充电停车位建设费用为:16×40万元=640万元;
4.1.2快速充电站的建设成本
如前所述,一个孤岛型微电网,只建一个快速充电站。
一个快速充电站,征地及建设成本1000万元;假设,一个快速充电站,带有50台快速充电机。每台快速充电机20万元,则需要:20万元×50台=1000万元。
所以,一个快速充电站的建设费用为:1000万元+1000万元=2000万元。
4.1.3电动汽车的每天的电能消耗估算
【备注:光伏发电站、蓄电池储能电站、燃气轮机发电站,等等的设计规模都与电动汽车的每天的电能消耗总量有关系。】
假设,每辆电动汽车每年平均行驶10000公里,则每天平均行驶30公里;每百公里消耗电能16度;则每辆电动汽车每天平均消耗电能6度。每平方公里400辆电动汽车,每天平均消耗电能:6度×400辆=2400度。一个16平方公里的孤岛型微电网内的6400辆电动汽车,每天平均消耗电能:6度×6400辆=38400度。
设,每辆电动汽车,工作电压为375V、慢充充电电流为20A,则充电功率为375V×20A=7.5kW。基本上,每辆电动汽车每天平均消耗的6度电能,用20A的慢充电流充电0.8小时,可以补充回来。
4.1.4电动汽车的每天的轮流充电安排
电动汽车实行轮流慢充的充电模式,通过控制轮流慢充系数,来调节瞬时充电功率。一个孤岛型微电网内的6400辆电动汽车,不同轮流慢充系数下的瞬时充电功率,如下:
(1)假设6400辆电动汽车同时慢充,则需要瞬时充电功率为6400×(375V×20A)=50MW;
(2)假设6400辆电动汽车按照0.2(每5辆车轮流慢充)的轮流慢充系数进行慢充,则需要瞬时充电功率为6400×(375V×20A)×0.2=10MW;
(3)假设6400辆电动汽车按照0.1(每10辆车轮流慢充)的轮流慢充系数进行慢充,则需要瞬时充电功率为6400×(375V×20A)×0.1=5MW;
4.2基于孤岛型微电网的高耗能工业企业的电力消耗
假设,一个孤岛型微电网内,只有一家钢化玻璃厂或只有一家电解铜厂。
如:钢化玻璃厂。5mm厚的钢化玻璃,平均耗电:15度/平方;每天生产1000平方,需要耗电15000度。
又如:电解铜厂。生产1吨电解铜需要耗电300度。假设,每天生产50吨电解铜,需要耗电300度×50吨=15000度。
【作者按语:为减少环境污染,可以采取“异地电解铜”的模式。
即:把可能造成污染的工艺环节进行集中,先预处理,得到电解母液;然后,把电解母液运输到各个孤岛型微电网内的电解铜企业进行电解。电解过程中产生的废水废气废渣,又统一进行收集,收集后集中处理。这样,可以最大程度地减少环境污染。】
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