一、應(yīng)用背景與需求分析

• 電力擴(kuò)容壓力：?jiǎn)蝹€(gè)服務(wù)區(qū)充電樁功率通常達(dá) 60kW~180kW（如直流快充樁），集群式部署需新增變壓器，投資成本高；

• 新能源消納需求：交通運(yùn)輸領(lǐng)域碳減排政策推動(dòng)下，服務(wù)區(qū)需實(shí)現(xiàn) “綠電” 自給，降低對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)依賴。

• 就地消納光伏電力，減少長(zhǎng)距離輸電損耗；

• 與儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，平抑充電負(fù)荷波動(dòng)；

• 支持離網(wǎng) / 并網(wǎng)雙模式運(yùn)行，適應(yīng)偏遠(yuǎn)服務(wù)區(qū)電網(wǎng)薄弱場(chǎng)景。

二、預(yù)制艙系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)備配置

（一）核心設(shè)備集成方案

（二）艙體設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)

• 空間布局：采用 30 英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱改造（尺寸 9.5m×2.8m×3.2m），設(shè)備分區(qū)布置（光伏區(qū)、變流區(qū)、配電區(qū)），預(yù)留 1.2m 檢修通道；

• 環(huán)境適應(yīng)性：

• 溫濕度控制：內(nèi)置空調(diào)（-25℃~+55℃運(yùn)行）+ 除濕機(jī)（濕度≤95% RH）；

• 防護(hù)等級(jí)：IP65，抗風(fēng)壓≥1.2kPa，抗震烈度≥8 度；

• 降噪設(shè)計(jì)：艙體隔音棉 + 風(fēng)機(jī)消音器，距艙體 1m 處噪聲≤65dB。

三、充電設(shè)施供電技術(shù)方案

（一）能量管理策略

1. 優(yōu)先供電邏輯：

2. 負(fù)荷削峰填谷：

• 白天（8:00-20:00）：光伏優(yōu)先供電，余電存儲(chǔ)；

• 夜間（20:00-8:00）：儲(chǔ)能放電滿足基礎(chǔ)充電負(fù)荷（如慢充樁），快充負(fù)荷由電網(wǎng)補(bǔ)充。

（二）并網(wǎng)與離網(wǎng)切換控制

• 并網(wǎng)模式：符合 GB/T 19964-2012 標(biāo)準(zhǔn)，支持低電壓穿越（LVRT），電網(wǎng)故障時(shí) 0.5s 內(nèi)切離；

• 離網(wǎng)模式：儲(chǔ)能系統(tǒng)作為主電源，維持充電樁供電（支持至少 2 小時(shí)應(yīng)急充電），適用于電網(wǎng)檢修場(chǎng)景。

（三）充電樁協(xié)同控制

• 功率分配算法：根據(jù)光伏實(shí)時(shí)功率與儲(chǔ)能 SOC 動(dòng)態(tài)調(diào)整充電樁輸出：

• 當(dāng)光伏功率≥50% 負(fù)荷時(shí)，優(yōu)先分配快充樁（100kW 以上）；

• 當(dāng)光伏功率＜30% 負(fù)荷時(shí)，限制快充樁功率至 50%，保障供電持續(xù)性。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景與效益分析

（一）場(chǎng)景 1：新建服務(wù)區(qū) “光儲(chǔ)充” 一體化

• 配置案例：某高速公路服務(wù)區(qū)部署 200kWp 預(yù)制艙 + 100kWh 儲(chǔ)能，配套 10 臺(tái) 60kW 直流充電樁：

• 年發(fā)電量：約 26 萬 kWh，滿足 30% 充電需求；

• 年省電費(fèi)：約 20 萬元（按工業(yè)電價(jià) 0.8 元 /kWh 計(jì)算）；

• 碳減排：年減少 CO?排放 208 噸。

（二）場(chǎng)景 2：老舊服務(wù)區(qū)電力擴(kuò)容改造

• 痛點(diǎn)解決：原服務(wù)區(qū)變壓器容量不足，新增預(yù)制艙后：

• 無需擴(kuò)容電網(wǎng)，直接為充電樁供電；

• 峰荷時(shí)段（如節(jié)假日）光伏 + 儲(chǔ)能承擔(dān) 60% 負(fù)荷，緩解電網(wǎng)壓力。

（三）經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比（10 年周期）

五、實(shí)施要點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

1. 選址要求：

• 服務(wù)區(qū)開闊地帶，光伏陣列正南向布置，遮擋率＜5%；

• 距充電樁距離≤50m，減少線纜損耗（壓降≤3%）。

2. 安全規(guī)范：

• 接地系統(tǒng)：獨(dú)立接地網(wǎng)，接地電阻≤4Ω；

• 消防配置：七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，溫感 + 煙感聯(lián)動(dòng)。

3. 通信與監(jiān)控：

• 內(nèi)置邊緣計(jì)算單元（同前序設(shè)計(jì)），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏效率、充電樁負(fù)荷；

• 遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)：支持 APP 查看發(fā)電量、故障預(yù)警，運(yùn)維響應(yīng)時(shí)間＜30 分鐘。

六、發(fā)展趨勢(shì)與拓展應(yīng)用

• 車網(wǎng)互動(dòng)（V2G）融合：預(yù)制艙未來可接入電動(dòng)車反向供電（V2G），服務(wù)區(qū)停電時(shí)充電樁變身為應(yīng)急電源；

• 多能互補(bǔ)模式：結(jié)合地源熱泵、風(fēng)能等，打造 “零碳服務(wù)區(qū)”，適配《交通領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》要求。