2017年12月9日，“第二届中国电动汽车充换电服务创新高峰论坛”在北京举办。本次论坛由中国电动汽车百人会与国网电动汽车服务有限公司共同举办，聚合了政府管理部门、专家学者、主流车企、桩企、电池企业、充电运营商、互联网企业等各方资源，携手引领我国电动汽车及充换电产业的发展。
四川东方电气自动控制工程有限公司副总经理闵泽生出席会议并作主旨演讲。
非常荣幸能在这里跟大家分享关于能源建设的绿色智慧高速路网思考与实践这样一个课题。我主要讲三个方面的主题。一是绿色智慧高速中的能源网，第二是绿色智慧高速中能源网的标准建设，第三是绿色智慧高速中能源网的思考。有些是经过我们实践的一些经验，还有一些是我们在具体工作当中觉得还有一些不完善的，需要各位同仁一起完善一些相关的标准、制度。
首先是绿色能源网。我国交通运输业是主要的能源消耗行业。预计到2020年，我们全国的高速公路通车里程将会达到16.9万公里。传统高速的能源消耗主要集中在隧道、服务区、收费站以及救援车辆的保障、设备等等，它用电的特点是距离长、区域跨度大、设备多、分布呈带状这样一个特点。我们交通运输信息化的十三五发展规划等政策明确了我国高速公路路网信息化、智能化的发展方向，将推进智慧高速公路的示范应用、实现路网管理、车路协同和出行信息服务的智能化。
这是智慧高速公路能源网的一个构架图，在这个构架图里面，我们可以看到今后这个方向会应用大量的定位技术、检测技术、移动通信技术，很多这样的一些新技术要在我们今后的智慧高速公路当中来体现。具体来说，如路车基站的典型构建图里，今后会包含wifi天线、北斗CORS站，包括4G、5G的通信天线、视频设备、微波设备，还有数据交换中心，以及三维的云服务器等，布置众多大量的用电设备。如果我们再采用传统的供电模式的话，势必会造成效率的低下、能源的浪费，经济成本也不划算。这样的应用方式与我们提出的四个革命战略、两个替代战略是相违背的。将清洁绿色电力引入高速公路的能源保障体系，实现高速公路运营及交通出行服务用电的绿色化，以世界能源转型和信息技术革命为契机，形成能源、信息、交通三网融合发展的新格局，是必然趋势。因此建设集成分布式光伏发电、风力发电、储能系统以及电动汽车智能微电网系统，是解决绿色智慧高速能源供给的优选方案。这是今后绿色智慧高速中的能源网的一个典型的拓扑结构，既有常规的供电，同时把光伏发电引入，在有条件的地方，可以配置相应的风力发电，同时我们的储能技术也是可以大大提高我们电站运行效率的一种手段。
第二是关于绿色智慧高速中能源网标准建设。今年7月，我们中国工程建设标准化协会公路分会在重庆组织召开了智慧高速公路总体框架与技术标准大纲编制审查委员会。提出了各个方面的一些具体的要求和标准。但是在这个标准的构架中对于能源网的标准，我们认为目前还是比较欠缺的，有些方面甚至可能还是空白的。
我们做了一些具体的工程实践，有些体会。讲三点我认为今后需要去完善的地方。一个就是关于安全防护，第二个是关于防护林遮挡问题，第三是光伏组件应用当中的光污染和清洗的问题。光伏发电，如果把它布置在边坡，或者布置在固坡比较高的地方、拐弯的地方，它的光反射对行车会造成一定的影响，甚至会导致交通事故的发生。我们行业的规定，人体安全电压比较低，36伏，安全电流只有10毫安，安全电压是比较低的。而在实际应用过程当中，光伏逆变器的电压高的大约在500到800伏，低的也是在220到380伏，这样的话，系统里面的高电压是有一定的风险的。不管是我们的集中式的光伏电站还是组串式的光伏电站，还包括微逆变器的光伏电站，都存在电压危及到人体的危险因素。
我们有两种方向来解决这个问题，一种是主动式的防御，这个思路就是在设计阶段采用更低的电压，防止人的触电伤害。但实际上客观来说，这种方式是不可行的，因为低电压会带来大的电流，导线设计就会成本增加非常大。我们认为应该采取的方式是被动防御，在光伏电站这个区域加装护栏和检测装置，如果出现了车辆撞坏了护栏，能够紧急停止电站的运行。我们推荐沿高速公路建的光伏电站要向保险公司投保，这是在安全防护上的一些想法。
对防护林遮挡的问题，这是普遍存在的问题。一般高速路两边都有很多树木，一方面可以清洁空气，降低噪声。同时我们在路边进行光伏电站布置的话，树林遮挡的效应，会对我们的光伏电站的发电效率造成很大的影响。今后要大量发展这种模式的话，要制定效应的标准。比如不同的地域，不同的季节，防护林应该距离公路有一定的距离。
光伏组件清洗是必须的，高速公路边上包括汽车尾气、沥青、粉尘等等，影响都是非常严重的。这种因素对于光伏电站的影响也很大，怎么防止这种影响?我认为也是需要建立相应的标准来约束它。我们最近了解到，超白光伏玻璃能很好的解决光污染的问题，通过一些特殊的工艺制成的玻璃，表面可以进行绒面化，使光的反射减少，这样达到防止光污染的效果。这个超白玻璃已经在国内以及国外很多都有应用的场景，国内包括上海虹桥、深圳机场都已经在采用。
第三个方面就是谈一谈绿色智慧高速中能源网的一些思考。首先是一个宏观选址的问题，宏观选址实际上主要的是对地域性的一些选择，这个主要是从光伏这个角度来说，国内主要是西南和华南这一带有部分地区是不适合建光伏的。而西北、华北很多地区光照是非常理想的，非常适合建光伏发电，收益也是非常可观的。微观选址涉及到每个具体的分布式电站的建设，以前我们比较集中的都是在服务区建集中充电，随着今后新能源汽车发展，数量会越来越多，我们也在考虑为了提高用户的使用方便性，增加使用效率，是否可以在沿线分散布置充电站?这只是一个思考，微观选址还要考虑很多因素，包括地质条件、高速公路的走向、日照资源等等。
东方电气一直在从事这方面的研究，我们有一个专门的微电网构建软件，能够完成微电网的构建方案。现在可以推荐使用一些新的技术，像无人机辅助探测，可以降低现场勘测的危险因素，提升现场勘测的速度。另外计算机辅助设计也可以很好的帮助我们读取地区、识别障碍，保障沿线更多的发电量，可以更多采用这些技术。
另外像收费站，可以用停车棚，顶上带着光伏发电这种配置方案，增加服务区土地利用率，停车发电两不误，还可以遮风挡雨。17年11月份山东济南建的首条光伏高速公路，也是一个很好的尝试。它是把光伏发电这个板直接布置在路面上，思路很好，但是也存在技术标准确定的问题。
现在有很多业内专家提出，新能源汽车能不能不用集中式的充电站，而把充电板布置在路面上，汽车一边开，一边可以进行充电。这也是一个很好的思路。以后的新能源汽车不存在续航里程的约束，这需要很多的探索和一些标准的制定。另外充电桩方面，传统意义上的充电桩，需要完成电量计费收费，以及一些信息的统计。新型的充电站应该包含更多更强大的功能，除了电能交易以外，包括跟数据交换、了解更多的信息。电网和充电站之间的交换，以及我们充电站、储能设备跟电网之间的数据交换，都可以在充电站上进行一个完成。
另外就是智能运维系统，充电站今后可能会几十万、上百万的数量等级，无人值班、少人值守是一个必然的趋势。但是要完成这样的功能，没有一个很好的智能运维系统来支撑是根本达不到的。我们对今后的智能运维系统有一些规划和设想。第一要进行模块化的软件结构设计，第二要有智能的故障诊断功能，第三要有强大的在线预测功能，第四对光伏组件还要有清洗的管理，第五要有精确的发电预测能力，能和电网之间进行很好的匹配。第六要有完善的监测系统。
我们东方电气和中环股份成立了一个股份公司，推出了一种新的光伏组件，通过使用航空级别的导电焦，将光伏电池连接成串，再通过串并联形成光伏组件，这样能够提高整体的转换效率，转换效率比常规的光伏组件增加比较多。另外这种组件对于遮挡情况下的效率有更好的性能。另外就是它的衰减特性也比其他的组件更好，基本上在30年都还能保证在原来的85%这样的功率输出。
总体来说，我们从光伏组件的制造到关键设备的供货以及微电网系统的构建，监控能量管理设计，包括工程总承包，运营和维护，都做了相应的尝试。跟国网一起合作的项目起到了一个很好的示范。希望借助于这个示范工程，能够更好的向其他的九纵九横更广阔的领域拓展。我们也非常希望得到业内各位专家的指导，尽快完善在三网融合方面一些技术标准的制定。
