厦门公交场站充电设施社会化运营新思考
厦门公交集团有限公司(以下简称厦门公交集团)厦门市属国有企业集团,是福建省规模最大的道路运输企业之一。聚焦城市公交、道路运输、交通置业、汽车后服务四大板块,坚持“做优城市公交,做活道路运输,做强交通置业,做精汽车后服务”的发展思路,践行“政府放心、百姓满意、企业发展、员工幸福”的企业使命,秉持“敬业、友善、务实、创新”价值观,致力于实现“国内领先的城市公共交通出行服务商”的战略目标。
2014年9月,根据《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》(国办发〔2014〕35号)和《福建省人民政府关于加快新能源汽车推广应用八条措施的通知》(闽政〔2014〕50号)精神,经省市级多部门联合部署,厦门公交集团勇担先行示范使命,依据《厦门市新能源汽车推广应用实施方案(2014-2015)》,厦门公交集团承接厦门市第一批纯电动出租车充电桩建设任务,开启新能源汽车充电建设元年。随着碳达峰碳中和、绿色低碳转型相关工作的推进,围绕土地、数据、能源等资源要素发力,坚持“科技创新引领、战略新兴产业布局、传统产业转型升级”的发展方向,从技术、规模、空间、运营等多维度统筹充电基础设施布局,紧抓新能源产业机遇,构建智能化、低碳化的公交体系。
厦门公交集团充电基础设施建设经营管理由下属厦门公共交通场站有限公司负责实施,下设充电运营中心业务单元。截至目前,在全市共经营管理充电站99座2648枪、29根充电弓,总功率16.7万千瓦,运营规模约占全市的15%,年充电量约占全市的30%。在保障公交主业运营基础上,积极推进所属充电站资源社会化运营,在充电需求紧张的区域向社会车辆开放25处公交充电站,分布在岛内外六个区域,显著缓解区域充电压力。此外,广泛应用新兴技术,围绕液冷超充、“光储充”一体化建设和退役动力电池梯次利用进行谋篇布局,建成投用超充站5座,在建“光储充”示范站1座,率先推动厦门市公共交通绿色低碳转型升级。
1 公交场站绿色转型探索
2023年,国务院办公厅发布《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》,明确提出以科学布局、适度超前、创新融合、安全便捷为基本原则布局高质量充电基础设施,有力支撑新能源汽车产业发展。厦门作为第一批公共领域车辆全面电动化先行区试点城市,同年印发《“电动厦门”发展规划》,大力推动区域道路交通体系构建“绿色、低碳、可持续”的良性发展生态。在这个背景下,厦门公交充电场站的规模、布局、用地模式都发生了较大调整,与大型交通枢纽、轨道站点、公共停车场以及保障房等发展模式相结合,成为当前和今后的主要发展趋势。在全市综合立体交通网规划的基础上,厦门公交集团落实交通强国行动方案及省、市“十四五”规划要求,加强综合交通充电基础设施全生命周期管控,最大程度扩大产业协同效益,加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系。
1.1 应用“光储充”能源体系
公交企业开展城市“光储充”一体化实践具有显著的优势。公交场站作为城市交通枢纽,拥有许多可进一步利用的空间,例如停车场顶棚、维修车间顶棚和露天停保区域等,这些空间可以满足太阳能电池板铺设对场地的需求,具备规模化城市太阳能发电的潜力。光伏发电作为一种典型的波动性能源,其输出功率受到光照强度、云层变化以及昼夜循环的影响非常显著,储能系统的引入构建了“发电——存储——用电”的动态平衡。白天光伏峰值发电时,一是直接用于充电自行消纳,二是存储于储能系统,三是富余电能上网销售,统筹提高经济性;夜间或阴雨天气下,储能系统以90%以上的放电效率释放电能,可确保充电站供电稳定性达99%以上。此外,储能系统在电力供需两端构建动态缓冲池,显著优化充电站用电行为。在电网高峰时段,充电站优先调用存储的谷电或光伏绿电为车辆充电,可将充电负荷转移率提升至60%以上,降低电网尖峰负荷压力。
在新建公交场站中,利用停车棚、建筑屋面等同步配套建设光伏发电系统,如布塘东公交首末站设置120千瓦的光伏发电系统、新会展南公交首末站设置51千瓦的光伏发电系统。还有奥体中心首末站、刘五店停保场、翔安机场枢纽等前期项目均在方案设计中设置了光伏发电系统。
中埔网约车综合服务中心是厦门公交集团聚合充电站、网约车等相关业态资源,集光伏+储能+充电为一体,打造的综合性示范项目。项目位于厦门岛北门户,毗邻高崎机场、保税区、“第六空间”国际家居,日均车流量超3万辆,充电需求场景多元(网约车、物流车、私家车)。项目占地面积约4000平方米,规划2个超充车位、24个快充车位、40个停车位;在停车位和建筑屋面安装光伏板241块,建成装机总容量约150 kW·h的光伏发电系统,日均发电量约450kW·h,并采用“自发自用、余电上网”模式,实现就地消纳利用;利用公交车退役动力电池建设梯次利用储能站,日均储能容量超200kW·h。“光储充”一体化模式实现了清洁能源生产、灵活存储与高效利用的闭环,是能源变革与交通转型协同推进的关键抓手。通过光伏发电、梯次储能、智能充电的有机融合,打造绿色交通能源新生态,促进公交企业转型为“出行+ 能源”双引擎驱动企业。
1.2 探索厦门公交特色运维模式
厦门作为一座沿海城市,充电设施运维面临一些特有的挑战,如盐雾腐蚀、台风引发水浸和雷击等。厦门公交集团通过借鉴运营客车分级管养模式,探索充电设施设备的运维规律,制定分级运维机制和实施计划,变故障应急抢修为日常主动管养,提高充电系统的安全可靠性。
分级运维机制共分为三级,遵循“预防为主,保养与维护并重”的基本方针,将巡查与点检相结合,并按照综合性维护策略对设备进行保养:一级运维主要以设施巡查及简单故障处理为主。通过对设备进行日常巡查,在巡检过程中对照标准发现设备的异常现象和隐患,掌握设备故障的初期信息,为点检人员提供要检查设备的故障点、部位、项目和内容,使点检人员有目的、有方向地进行设备点检;二级运维主要负责设施重要部位的点检和设备故障的修复,以确保生产设备的正常运行,并对有故障的设备进行详细的检查和修复;三级运维则主要针对一二级运维力量无法解决的设施故障,需要委托外部机构进行修复。此外,结合智能平台数据分析,精准评估充电设施状态,提前处理潜在问题,可显著降低充电基础设施故障率,提高设备可靠性与稳定性。
1.3 推动充电设施共享
公交场站充电设施社会化运营,开放共享充电桩是破解资源错配、实现多方共赢的智慧选择。由于早期公交充电基础设施建设与公交车辆投放规划未能实现强关联,随着公交线路不断调整,部分枢纽站、核心区的公交充电站存在充电需求极大(利用率45%)、个别站区存在充电需求极低(利用率4%)的情况。
在公交场站社会化运营改革中,厦门公交集团以“高效率、低成本”为核心理念,构思了公交资源集约利用、智慧补能开放共享新范式,通过构建“平台互通——数据融合——智能计算——动态调配——智慧充电”的完整闭环,破解传统场站运营效率低、资源闲置严重的行业难题,释放产业资源、服务社会。厦门公交集团还围绕客户需求,打造了融合集团所属公交、出租车、专车的充电、检测等一揽子服务的“碳吉”综合服务平台。该平台实时共享集团服务信息资源,已成功上线出行和充电两大模块,为广大新能源车主提供智能找桩、扫码充电、行程规划等服务。通过物联网技术实时采集车辆电池健康状态和剩余电量,同步接入充电桩的功率特性、使用状态及故障信息,接入车辆GPS实时定位参数,构建动态更新的共享数据库;再基于AI超算赋能数据融合、智能调度,实现城市公共交通与社会车辆充电补能需求的精准匹配与动态优化。
1.4 延长新能源产业链条
纯电动公交车退役下来的动力电池仍然具有很高的剩余价值,对其进行直接的报废处理将造成极大的资源浪费,还会引发环境、安全问题,可梯次利用于储能等领域。目前,我们正在积极推进相关试点工作,将公交车上退役的动力电池用作公交场站储能电站的储能电池,探索更加高效、安全的电池回收再利用模式,以充分发挥其经济和社会效益。
厦门公交集团将动力电池维护与保养、退役梯次利用作为公交行业发展新能源产业的重要突破口。目前,我们与宁德时代、中创新航(中航锂电)等头部企业合作运营动力电池售后服务站,并将特约服务站升级为星级服务站。2024年,完成新能源公交车动力电池维修1527台次、延保维修131台次;积极拓展退役动力电池贮存处置业务,顺利通过主管部门验收,成为厦门第一批取得电池回收资质的公司,完成341台报废车辆退役动力电池回收处置。后续,将持续加强与宁德时代等头部新能源企业的紧密合作,积极挖掘动力电池维修保养新动能、梯次利用新动力,努力推动新能源电池“动力——储能”双轨发展模式在厦门走深走实,为构建动力电池循环经济生态提供实践样本。
2 结束语
在“双碳”目标的引领下,建立健全绿色低碳循环发展经济体系是时代命题。未来,厦门公交集团将着力推动“光储充”一体化基础设施建设,大力开展动力电池梯次利用实践,全力搭建场站充电设施开发共享平台。同时,通过与相关企业密切协作,借鉴同行发展经验,推动公交传统产业降本增效、转型升级,实现公共服务从“单一功能”向“共享共益”的升级。此外,我们借助AI赋能,与新能源产业深度融合,积极营造绿色、智能、便捷的城市出行环境,为推动交通与新能源融合发展、交通运输高质量发展提供“厦门智慧”。