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交能融合背景下的高速公路光储充一体化发展路线展望

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南方能源建设 2024年第5期11卷 86-94页

作者：张力刘海洋段德萱黄晶晶张炳成叶小盛徐展中国电力工程顾问集团有限公司北京100120 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司浙江杭州310012

[目的]新能源汽车的蓬勃发展给高速公路用电负荷带来了更高要求。文章基于我国高速公路用电负荷、光资源禀赋以及适用于高速公路服务区的储能技术分析,研究了光-储-充一体化发展路线的公路交能融合模式的自洽性,并结合工程实例,对公路... 详细信息

[目的]新能源汽车的蓬勃发展给高速公路用电负荷带来了更高要求。文章基于我国高速公路用电负荷、光资源禀赋以及适用于高速公路服务区的储能技术分析,研究了光-储-充一体化发展路线的公路交能融合模式的自洽性,并结合工程实例,对公路交能融合模式的可行性进行论证和分析。[方法]通过分析我国公路里程数、新能源汽车市场渗透率、以及公路交通的光储资源,基于新能源汽车增长可能导致的公路用电负荷增长和公路交通的光资源利用空间,得出高速服务区的光储充综合能源利用模式。结合已有交能融合自洽模式的工程示例,对高速公路光-储-充一体化发展模式提出建议。[结果]数据表明,到2025年,全国新能源汽车保有量将超过2500万辆,新能源车将达到37.5 TWh的电能消耗,电能需求潜力巨大。同时我国道路沿线及周边地区光资源丰富,所蕴含的光伏发电潜力约为1022.8 TW,而通过测算可得,高速公路的基础设施年均能耗约为17.99 TW。[结论]交通与能源融合的主要路径应从开发基于道路交通自身基础设施的风、光自然资源禀赋,形成自洽供给的交通能源系统入手,从而构建交通系统能源供给分布式、清洁化、可再生、近零排放的系统解决方案。光-储-充一体化的交能融合开发路线能够将可再生能源就地消纳,在推进公路用能清洁化的同时缓解电网压力,潜力巨大。文章可为我国公路交能融合的发展提供一定的理论支撑与借鉴。

关键词：高速公路储能光储充一体化光伏交能融合

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交能融合项目投资可行性分析及商业模式探索

南方能源建设 2024年第5期11卷 105-115页

作者：王浩黄菲菲唐超林瑞刚中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]为实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,交通行业向绿色化和低碳化转型发展势在必行,交能融合是交通领域达成双碳目标的重要技术路径之一,投资决策模型和商业模式增强了交能融合发展的动力。[方法]通过分析投资估算组成及决策要点,... 详细信息

[目的]为实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,交通行业向绿色化和低碳化转型发展势在必行,交能融合是交通领域达成双碳目标的重要技术路径之一,投资决策模型和商业模式增强了交能融合发展的动力。[方法]通过分析投资估算组成及决策要点,提出经济评价指标和环境效益指标,构建投资决策模型,并从发展路径、框架及典型场景构想等方面对交能融合的商业模式进行探索。[结果]通过对典型交能融合项目的投资可行性分析,验证文中所提交能融合投资模型的有效性。基于我国光资源情况划分的区域,将我国交能融合模式推广分为单项产业融合推广区域、多产业融合推广区域、产业集群融合推广区域。将交能融合商业模式的发展划分为培育、提升和创新3个阶段,并分析了不同阶段的市场定位、投融资主体及方式、运营方式及盈利机制,归纳形成不同阶段的商业模式典型场景,实现商业模式的不断升级。[结论]文章提出的交能融合投资决策模型有助于提高投资者的决策效率和效果,商业模式有助于推动交能融合的市场化发展。

关键词：交能融合投资可行性推广可行性发展路径商业模式

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甘肃交能融合自洽耦合机制发展现状与展望

公路交通科技 2022年第S2期39卷 415-420页

作者：林智祥毛宁王元虎解谨瑞孙正虎甘肃路衍经济产业研究院甘肃兰州730030 交通运输部规划研究院北京100028

为响应国家“碳达峰、碳中和”重大战略决策,落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,立足当前时代,甘肃省交通行业抢抓以新能源为主体的新型电力系统建设契机,通过采用类比推理法,对甘肃省资源禀赋条件、开发潜力、用能负载等客观... 详细信息

为响应国家“碳达峰、碳中和”重大战略决策,落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,立足当前时代,甘肃省交通行业抢抓以新能源为主体的新型电力系统建设契机,通过采用类比推理法,对甘肃省资源禀赋条件、开发潜力、用能负载等客观因素进行预测评价。提出了交能融合定义,测算并构建甘肃省交能融合的交通负荷与能源供给、经济效益与社会效应、交通企业与能源行业的自洽耦合机制,实现风光发电的盈利收入反哺公路基础设施建设。同步盘活闲置资源,创新商业模式,探索新的经济增长点,有效缓解公路行业能耗高、投资重、回本慢的问题,进而形成新时代甘肃交通运输与绿色能源融合发展路径。甘肃交通将在未来构建“交通+绿色”产业格局、形成“交通+能源”产业体系、创建“经济+低碳”产业生态,全力打造河西走廊绿色能源与公路运输大通道,推动甘肃绿色交通运输网早日建成,对引领路衍经济发展,助推千亿级路衍经济集群产业加快形成,实现企业转型升级提质增效具有重要意义。

关键词：运输经济交能融合类比推理自洽耦合甘肃交通产业模式

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基于交能融合的分布式海上风电选址与布置

南方能源建设 2024年第2期11卷 59-67页

作者：王晴勤温国标中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]在近海浅水海上风电场场址资源日益稀缺,场址逐步向深远海、大型化、基地化发展的背景下,探讨一种交能融合的分布式海上风电,以规避开放式水域的大型海上风电场常出现的涉海范围广、征海面积大、影响通航安全等问题。[方法]基于... 详细信息

[目的]在近海浅水海上风电场场址资源日益稀缺,场址逐步向深远海、大型化、基地化发展的背景下,探讨一种交能融合的分布式海上风电,以规避开放式水域的大型海上风电场常出现的涉海范围广、征海面积大、影响通航安全等问题。[方法]基于已建或正在规划的大型港区配套建设的防波堤进行优选场址,在分析港池与防波堤的功能与布置的基础上,通过对海上风力发电机组及海底电缆的优化布置,可实现技术与经济、政策与环境等多方面的提升。[结果]对比国内数十个开放式水域已建海上风电工程,基于交能融合的分布式海上风电场可显著地缩小场址涉海范围、减少征海面积,并降低对周边区域船舶海上通行的影响,是一种相对安全、经济、环保的海上风电场址类型。[结论]通过对交能融合的分布式海上风电选址与布置的探讨,阐述了该类型海上风电场在节约用海、减少海上碍航物、捆绑送出和就地消纳、施工与运维等多方面的优点,并可将其作为现阶段单一海上风电类型的重要补充,成为一种新的增量海上风电场址资源。

关键词：交能融合选址分布式海上风电总平面布置节约用海

基于高速公路交能融合的风光储系统供能潜力与规划研究

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基于高速公路交能融合的风光储系统供能潜力与规划研究

作者：甘爽华中科技大学

学位级别：硕士

我国公路交通占交通行业碳排放总量达80%,是交通行业降碳的主战场。能源系统与交通系统是碳排放两大主体,两者的融合发展,不仅可以推动可再生能源的开发和规划,实现能源侧的电力降碳,而且有利于交通衍生经济的发展,提高交通路域范围内... 详细信息

我国公路交通占交通行业碳排放总量达80%,是交通行业降碳的主战场。能源系统与交通系统是碳排放两大主体,两者的融合发展,不仅可以推动可再生能源的开发和规划,实现能源侧的电力降碳,而且有利于交通衍生经济的发展,提高交通路域范围内资源的有效利用。在此背景下,基于高速公路交能融合的风光储系统供能潜力与规划研究对交通绿色能源自洽系统建设已是至关重要。本文研究包含三个内容:在“源”侧,针对高速公路多场景用能自洽潜力评估问题,搭建小时级时间分辨率的风光储供能潜力评估模型,提出储能系统引入供能潜力模型后的技术经济指标,以研究不同储能形式对可再生能源供能潜力的影响,为典型场景下的储能方式选取提供理论依据;在“荷”侧,构建高速公路服务区电动汽车充电负荷面向可再生能源出力的优化与响应模型,基于蒙特卡洛法研究充电桩个数、充电桩设置功率对充换电功率的影响,以Pearson相关系数描述负荷与可再生能源的匹配性程度,从而优化充电桩设置参数,以完成高速公路“荷”属性的主动响应潜力分析;最后,针对高速公路风光储容量配置优化问题,构建了高速公路风光储系统综合评价体系,并提出了基于熵权TOPSIS法的改进型多目标遗传算法,对服务区、收费站、隧道场景下的“源-储”容量配置问题进行求解与优化。通过建模分析发现:(1)道路边坡的可再生能源供能可达到0.15 MW/km,可再生能源供能自洽率上:隧道>服务区>收费站;当考虑储能形式的参与后,长时储能有效提升服务区和隧道场景小时级的能源自足率;(2)在3%的电动汽车渗透率下,服务区峰值充电负荷可达到1500 k W,通过充换电方式可以有效实现充电负荷小时级的响应;(3)基于高速公路最优化容量配置结果,可预测多场景“源-网-荷-储”的时刻出力曲线,为高速公路实际风光储项目建设提供了数据支撑。

关键词：高速公路交能融合风光储系统充电桩供能潜力分析容量配置优化

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交能融合项目路域光伏支架结构方案比较

南方能源建设 2024年第S1期11卷 7-13页

作者：胡传鹏高志毓董旭光中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663 中能建装配式建筑科技(巴东)有限公司湖北恩施444300

[目的]为了得到交能融合项目路域光伏支架最佳的结构布置方案,提出了要将光伏支架上部结构与相应的基础结合起来综合进行比较的思路,并根据该思路进行了比较分析。[方法]针对一个标准的光伏阵列,结合以往项目经验,设计了3种可行的光伏... 详细信息

[目的]为了得到交能融合项目路域光伏支架最佳的结构布置方案,提出了要将光伏支架上部结构与相应的基础结合起来综合进行比较的思路,并根据该思路进行了比较分析。[方法]针对一个标准的光伏阵列,结合以往项目经验,设计了3种可行的光伏支架结构布置方案,并对这3个方案进行了技术经济性比选。[结果]比选结果表明:双立柱双桩方案的总体造价最低,技术可行性最高。[结论]通过综合比较确定了交能融合项目路域光伏支架最佳的结构布置方案,可为同类型项目光伏支架结构布置方案优化提供思路。

关键词：交能融合光伏支架结构布置方案基础优化

交能融合项目路域光伏支架基础用钢管螺旋桩抗拔极限承载力的计算研究

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太阳能 2024年第9期 111-116页

作者：胡传鹏中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663

由于钢管螺旋桩具有极佳的经济性和适用性,其在许多光伏发电项目中都是光伏支架基础的首选形式,但国内两项钢管螺旋桩设计标准中关于其抗拔极限承载力的计算公式存在较大差异,在实际工程中如何选择更合理的标准困扰着工程设计人员。以... 详细信息

由于钢管螺旋桩具有极佳的经济性和适用性,其在许多光伏发电项目中都是光伏支架基础的首选形式,但国内两项钢管螺旋桩设计标准中关于其抗拔极限承载力的计算公式存在较大差异,在实际工程中如何选择更合理的标准困扰着工程设计人员。以某交能融合项目路域的光伏场区为例,通过现场试验得到了单根钢管螺旋桩的抗拔极限承载力数据,并将现场试验结果与不同标准下得到的计算结果进行了对比,根据对比结果给出了计算公式应用建议。研究结果表明:1)从现场试验结果来看,钢管螺旋桩桩径的增加对单桩抗拔承载力有一定的提高作用,但提高作用有限,性价比较低。若要提高单桩抗拔极限承载力,建议还是从增加叶片的道数或叶片直径的方向采取措施。2)在进行光伏发电项目设计时,若要估算单桩的抗拔极限承载力,建议采用DB41/T 2125—2021中的倒圆台承载模式的计算公式,得到的计算结果最保守也最接近现场实际情况。

关键词：交能融合光伏支架钢管螺旋桩抗拔极限承载力规范公式

交能融合视角下城市交通新能源补给设施发展策略

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城市交通 2024年第5期22卷 1-8,100页

作者：张晓春江捷陈澍杨玮深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司广东深圳518057 深圳市智慧城市科技发展集团有限公司广东深圳518038

推动清洁能源载运工具转型、科学布局城市交通新能源补给设施是实现交通领域“双碳”目标的重要抓手。在现有城市交通能源补给设施布局规划研究基础上,从交能融合视角出发,认为城市交通新能源补给设施发展应重点关注交通能源结构、机动... 详细信息

推动清洁能源载运工具转型、科学布局城市交通新能源补给设施是实现交通领域“双碳”目标的重要抓手。在现有城市交通能源补给设施布局规划研究基础上,从交能融合视角出发,认为城市交通新能源补给设施发展应重点关注交通能源结构、机动车功能定位以及能源设施布局变化。提出目标制定—需求分析—布局方案—规划评估四阶段城市交通新能源补给设施发展策略及建议,包括分类制定发展目标、合理预测设施规模、差异化确定设施布局方案以及实施动态评估调校。最后,从规划及用地保障、跨部门协同推进、三网融合监控系统构建及源网荷储一体化角度提出一系列建设及运营实施保障建议。

关键词：能源体系规划双碳交能融合新能源补给设施车网互动

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交能融合背景下的高速公路绿色电力发展研究

光源与照明 2022年第12期 177-179页

作者：张友民马冬冬中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原030001

在“碳达峰、碳中和”战略目标导向下,绿色低碳成为交通行业转型发展的内在要求。“交通运输+绿色能源”融合发展为交通领域碳目标达成提供了一条技术路径,高速公路沿途和服务区等局部区域具有发展新能源的土地条件,需要开发利用新能源... 详细信息

在“碳达峰、碳中和”战略目标导向下,绿色低碳成为交通行业转型发展的内在要求。“交通运输+绿色能源”融合发展为交通领域碳目标达成提供了一条技术路径,高速公路沿途和服务区等局部区域具有发展新能源的土地条件,需要开发利用新能源,实现绿色电力就地消纳,提高高速公路用能中的绿色电力占比。采用交能融合模式能够推进高速公路绿色低碳发展,文章在分析交通用能和新能源发电的基础上,对交能融合方案进行探讨,提出一种交能融合发展模式,以期能够为交能融合背景下的高速公路绿色电力发展提供参考。

关键词：高速公路新能源交能融合