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市政路灯充电桩一体化建设北京南瑞智芯微电子科技有限公司一、背景二、现状三、方案四、成果五、案例六、展望2014年北京持续污染严重全国范围雾霾成灾难以幸免北京市环保局数据：机动车对PM2.5的贡献总值达到24.5%。【2014年】解决方案节能减排减少化石能源消耗背景•2013年中国社会能源消费总量37.5亿吨标准煤，比2012年增长3.7%。化石能源占90.2%。•2013年中国社会发电量5.34万亿千瓦时，化石能源占77.7%。背景数据来源：中华人民共和国2013年国民经济和社会发展统计公报•2013年中国发电能源构成中，火电占69.1%，核电占1.2%，可再生能源占比小于30%。背景数据来源：中华人民共和国2013年国民经济和社会发展统计公报•国务院2014年政府工作报告投资4576亿元。重点投向保障性安居工程、农业、节能环保、出重拳强化污染防治。以雾霾频发的特大城市和区域为重点。能源消耗强度要降低3.9%以上，推广新能源。国家政策背景数据来源：2014.3.5中国网政府工作报告习近平：发展新能源汽车是迈向汽车强国的必由之路背景国家政策一、背景二、现状三、方案四、成果五、案例六、展望现状节能减排大会以“绿色、低碳、发展”为主题；定于2014年11月19日至21日举办节能改造节能减排大会作为中国首个聚焦节能减排领域“六化（产业低碳化、交通清洁化、建筑绿色化、服务业集约化、主要污染物减量化、可再生能源与新能源利用规模化）”的大型综合盛会；旨在集中展示各城市，特别是节能减排财政政策综合示范城市推行节能减排工作的先进理念、成功模式和优秀成果；有效推动节能减排领域新思想、新概念、新方法的交流与融合。现状LED路灯改造传统方案高压钠灯LED灯高压钠灯缺点光效低寿命短显色性差高压钠灯现状传统LED路灯改造缺点电源易损坏，路灯寿命远低于预期更换维修频繁，需高空作业，费用高昂驱动电源现状•2014年第十二届全国人大二次会议和全国政协二次会议本届两会，发展新能源汽车问题成为代表们的热点话题。科技部长万钢：新能源汽车发展需要竞争，呼吁促进建立充电桩建设的盈利模式。电动力车发展现状2020年中国计划发展500万辆电动力车因地制宜建设大量（集中式）快充，（分布式）慢充和（定点式）换电设施。国家电网公司规划：主导快充，兼顾慢充，引导换电，经济实用。电动力车发展现状麦肯锡公司数据显示中国汽车工业协会数据显示电动力车发展现状时间/地区汽车销售总量（辆）电动汽车销售量（辆）比例2013年全国21,984,100176428‱2013年北京58250050000.86%国家电网公司2013社会责任报告，截止2013年底，全国累计建成：充换电站400座，交流充电桩1.9万台。电动力车发展换电站充电桩现状快充模式30分钟充电约50%(15分钟,快充意义有限)电池寿命大大减少，10年变3年快充负载大，现有配网线路需重新建设关键问题：征地难，土建难，投资成本高昂！大规模推广，举步维艰现状换电模式电池尺寸、充电接口各异电池、汽车厂家各自为战电池频繁插拔致机械松动，具有先天隐患消费者不愿购买电动力车充换电池设施匮乏厂家生产无利可图现有设施利用不足政府/电网大规模推广冷淡电动力车产业发展恶性循环现状换电站建设路灯改造充电桩建设电动力车推广LED更换节能减排保护环境市政路灯充电桩一体化建设节能方案现状一、背景二、现状三、方案四、成果五、案例六、展望方案电动力车交流市电大功率整流器LED路灯充电桩充电控制平台路灯控制平台无线通讯市政路灯充电桩一体化建设节能方案LED路灯充电桩电动力车方案方案介绍居民小区公路公路公路公路公路公路公路公路图示停车位LED路灯充电桩在现有停车位或可规划车位的路段，结合实际情况以适当比例建设直流充电桩。方案高压钠灯、金卤灯、普通LED路灯、一体化方案LED路灯对比分析光源高压钠灯金卤灯普通LED灯本方案LED灯对比分析功率450W450W200W200W同样照度更低能耗集中整流无无无有统一整流提高寿命日均有效照明时间11小时11小时11小时9小时合理利用分配能源年耗电量（年电费）1807kWh(1192元)1807kWh(1192元)803kWh(530元)657kWh(433元)每盏年节电1150kWh（759元）节电率无无55.6%63.6%更高节电率平均寿命约5000小时约5000小时约10000小时大于20000小时寿命更长其他比较启动慢,温升高,耗电大,频闪,眩光启动慢，频闪，眩光，耗电大，功率波动大瞬间再启动、高光效、显色性高智能控制、可靠性高、免维修、节能率更高一体化方案性能更优、维修率低，可靠性高无需配网改造节省约60%变压器容量照度相同情况下不同照明方案对比年耗电量=功率X日均有效照明时间X365天年电费=年耗电量X路灯平均电价路灯平均电价=峰电价X峰时段+谷电价X谷时段+平电价X平时段≈0.6598元/kWh（北京）利用节省的60%变压器容量，加装充电设施(如200kW变压器可节省120kW)慢充：白天路灯熄灭可支持60余辆汽车充电；晚间路灯开启可支持30余辆（按充电功率3kW计算）家里公共场所工作场所不同场所电动力车充电时间对比停车时间14小时/天，家里2小时/天，公共场所7小时/天，工作场所充电桩1桩/车0.5桩/车1桩/车充电功率充电时间低功率，常规充电(3kw,10小时)高功率，快速充电(20kw,2小时)低功率，常规充电(3kw,7小时)方案快充问题30分钟充电50%左右电池易损耗，3年报废快充功率大，现有配网线路需重建换电问题电池尺寸，充电接口标准不统一厂家各自为战电池频繁插拔机械松动先天缺陷换电站投资成本高昂关键问题：征地难，土建成本高昂慢充6-8小时充电100%电池保护，可用10年功率适中，无需重设线路输出统一，适用电压范围广国网公司统一标准无需机械插拔无需建站，铺设简单无需征地，土建成本较低易于大规模推广，已申请专利保护解决方案方案按北京市非居民照明用电峰谷电价执行，路灯每天照明约3.4小时峰电价，7.56小时谷电价。计算公式：路灯平均电价=(峰电价X峰时段+谷电价X谷时段+平电价X平时段)/10.96≈0.6598元/kWh[源:北京市路灯管理中心2012]以北京市路灯改造为例方案国贸夜景2012年北京城六区市政路灯（盏）241124高压钠灯（盏）202336每年点亮（小时）约4000小时（每天10.96小时）路灯专用变压器（台）2117台电价0.6598元/度方案日期/时间16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:007:00日期升旗降旗1月1日1月1日7:3617:002月1日2月1日7:2317:333月1日3月1日6:4818:054月1日4月1日5:5918:385月1日5月1日5:1519:086月1日6月1日4:4719:377月1日7月1日4:4919:478月1日8月1日5:1219:289月1日9月1日5:4218:4610月1日10月1日6:1017:5711月1日11月1日6:4217:1212月31日12月1日7:1616:4913:00-15:0011:00-12:001.2930.8210.223:00-6:008:00-10:00电价北京升降旗时间0.3751.2930.8210.8210.821北京市一般工商业用户基本电价1.4081.4081.410.6节能减排系数CO2排放（g/kWh）SO2排放（g/kWh）1758节能减排传统高压钠灯LED路灯减排对比量耗电量（亿千瓦时)1.81190.47111.3408每年折合CO2（吨）31708.258244.1423464.11折合SO2（吨）1449.52376.881072.64五年折合CO2（吨）158541.2541220.72117320.52折合SO2（吨）7247.61884.385363.22方案减排效益：减少CO2和SO2排放量注：“十二五”期间，我国火电供电煤耗为333克标准煤/kWhCO2排放约175g/kWh，SO2排放8g/kWh。中国政府计划到2020年全国电动力车预计500万辆，因地制宜的在北京、上海、广州、深圳等一线城市建设慢速充电桩和公共快速充换电设施项目潜力巨大。将北京市一定比例LED路灯加装直流充电装置，进一步形成直流充电网。按路灯数量15%估算，可提供30000多个直流电源点，数量众多。如下表所示，电动力车30km/h速度行驶，在30分钟车程范围内可以到达616个直流充电桩，大大方便用户充电。15%LED路灯安装充电桩（个）北京城六区面积（km2）充电桩密度（个/km2）30350138622电动力车匀速(km/h)30分钟车程覆盖面积（km2）经过直流充电桩（个）3028616充电桩密度方案按法国政府中期发展规划，到2020年电动力车预计达到200万辆。AUTOLIB数据显示，截止到2013年巴黎建成了6000个充电桩，全法国有8000个充电桩。2015年巴黎计划建成充电桩20000个，全法国约30000个。一、背景二、现状三、方案四、成果五、案例六、展望成果发表论文《电网技术》2014年第3期成果《科技日报》2014年3月27日《中国能源报》2014年4月21日《北京日报》2014年7月7日《中国能源报》2014年7月14日媒体报道成果专利发明专利2项，实用新型专利3项成果获奖荣誉成果科技项目申报一、背景二、现状三、方案四、成果五、案例六、展望案例1.昌平试点昌平京密北路东段已建成的路灯充电桩，将采用慢充与快充结合的方式，8个慢充桩常规充电时间为4到6个小时，2个快充桩大约30分钟就可补电80%。该工程已经完工，并投入使用。这些充电桩白天、晚上都能充电，可以缓解昌平区电动出租车和私家车充电难题。案例1.昌平试点案例1.昌平试点昌平供电公司负责人表示计划用两到三年的时间，把昌平的路灯全部实现节能化。届时，昌平城区、新城东区、回龙观等7地区及八达岭高速及其辅路、立汤路等5条主要道路上的24000盏路灯，就将全部更换为低耗能、高照明的节能型路灯。案例2.延庆试点北京延庆县——开展城区市政路灯改造工程，涉及58条街道、6个小区，计划将5523盏路灯改造为LED节能灯，其中包括公路路灯：3919盏、小区路灯：329盏、街道胡同路灯：539盏、快速路路灯：736盏。案例2.延庆试点经现场勘查并结合技术可行性等因素考虑，加上2条旅游区的道路路灯改造，LED改造路灯数量在5000盏左右，节电、节能效益见下表；路灯类型功率（W）电器综合损耗(W)总损耗(W)开灯时间（H）数量（盏）每年耗电量（万度）改造后每年节省电量(万度)钠灯15037.5187.5112192165.091.7LED灯803.383.311219273.3钠灯25060310112350292.5174.5LED灯1205125112350118.0钠灯400100500119819.711.8LED灯1901020011987.9LED路灯对比传统钠灯节电效益分析路灯类型每年总耗电量（万度）电费（元/度）每年耗电费用（万元/年）改造后每年节省耗电费用（万元/年）钠灯477.20.8381.8222.4LED灯199.20.8159.4案例LED路灯对比传统钠灯维护费用分析1、钠灯电光源每2年更换一次250元，折合每年125元；2、LED电源每5年更换一次250元，折合每年50元。LED光源10年不换。路灯类型维护费用（元）数量（盏）每年维护费用（万元/年）改造后每年节省维护费用（万元/年）钠灯125464058.034.8LED灯50464023.2案例改造后每年节省耗电费用（万元）222.4改造后每年节省维护费用（万元）34.8改造后每年节省费用总计（万元）257.2LED改造后的总节约费用LED路灯对比传统钠灯节能效益分析改造后每年节约耗电总量（万度）每年节省标准煤（0.34kg/度）（吨）每年减排CO2量（0.997kg/度）（吨）每