浅谈既有社区安装新能源电动汽车充电桩的困境与对策

摘要：我国于2022年发布了《国家发展改革委等部门关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》，在该政策中明确地提出新建居住社区需要固定车位百分百建设充电设施或者预留安装条件。本文主要就既有居住社区安装电动汽车充电桩的困境与对策展开探究，立足当前充电桩建设问题，持续推进既有居住社区安装电动汽车充电桩工作的开展进程，制定出完善的应对办法，旨在解决当前具有居住社区充电桩统建统管等的问题，将外部力量和内生动力相结合，开创出问题解决的新局面。

0引言

我国于2022年发布了《国家发展改革委等部门关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》，在该政策中明确地提出新建居住社区需要固定车位百分百建设充电设施或者预留安装条件。既有居住社区需要开展充电设施建造等多项工作，依照科学比例合理建造公共充电车位，明确划分出公用充电桩以及自用充电桩等。当前我国各地居民对于社区安装公用充电桩的意愿会比较强烈，尤其是在一些一线城市需要遵循居民改造的意愿，通过数据调查能够了解到，广东、河南等一些省份已经出台文件，并把充电桩建设放置到了老旧小区改造的范畴之中。对于既有居住社区，需要加速构建良好的充电设施，使得居民生活变得更加的便利，给企业充电提供帮助，满足居民回应绿色出行需要的需求。

1居住区电动汽车集群充电负荷模型与可调潜力量化方法研究

根在对用户个体行为不确定性分析的基础上，通过下述方法进行集群电力电量概率预测。量化天气类型对用户行为的影响，基于皮尔逊相关系数筛选得到用户行为影响因素：日类型、温度、天气类型，搭建神经网络概率预测模型。以2022年7月滨江某小区数据进行分析，前21天数据用于训练模型，后8天数据用于测试模型。首先，在充电时长方面。充电时长在0-23.45小时之间，其中1-6小时为主要充电时长，占比约73.18%。相比与晚10点-早8点的低谷时段，充电负荷可调空间巨大。其次，在停止充电时间与停车时间方面。根据充电弹性系数分布，充电弹性为“高”（即充电弹性系数超过70%）的用户占比达到48.78%，表明用户实际充电时间远小于电动汽车接入充电桩时间，有序充电调控潜力巨大。

1.1预测可靠性指标

用区间覆盖概率预测（PICP）来表征实际值落在预测区间的概率，判断模型预测的可靠性。80%和90%置信度下PICP分别为88.93%和96.61%，均远高于80%和90%,表明模型的预测区间能很好地覆盖实际值，有很好的可靠性。仅依靠预测可靠性指标不能完全反映预测结果的好坏。当预测区间很宽时，大部分样本点都能落在区间内，可靠性往往会很高。

1.2预测锐度指标

用预测区间归一化平均宽度（PINAW）来表征区间预测的集中程度。在80%置信度下，总体PINAW为5.59%；在90%置信度下，总体PINAW为7.49%。表明，模型给出的预测区间比较窄，预测锐度较高。较高的可靠性和较高的锐度，表明概率预测模型具有良好的综合预测性能。

2充电桩建设问题研究现状

当前，我国所开展的充电桩研究工作会以电力调度方面为主，用户的充电行为会受到充电电价等因素的影响，以其当做有效的充电管控办法，消纳新能源，并进行负荷削峰填谷等的处理。特别是在我国一线城市，例如深圳或者北京等城市已经相继推行了电动汽车分时充电电价的战略方案，这些方案随着时间的流逝，峰谷分时电价措施的应用普及范围持续变广，充电桩投放规模也在不断的变大。李瑞等一些学者借助蒙特卡洛算法的排队模型，计算出了电动汽车充电桩数量，使其能够满足用户充电需求，防止其形成排队拥堵等的情况，并且其不会对电网负荷形成压力和影响，能够提升私家车充电效率。刘娟娟等学者针对电动汽车民用充电桩展开了研究，分析充电桩建设运营办法，其分别以汽车厂商主导、电网企业主导等多种模式展开分析，探究三种模式的利弊条件，结合我国实际城市发展现状，推行电网企业与汽车厂商联盟的充电桩建设办法。针对运营模式以及数量优化的研究内容会比较多，但是对于既有居住社区安装电动汽车充电桩的研究内容会比较少，会使其陷入电动汽车充电桩的建设困境。
3既有居住社区安装公共充电桩的困境分析

在既有居住社区安装电动汽车充电桩时，需要由运营商和国家电网报批材料以及资料等，待审核通过后，由相关技术人员开展现场勘察等多项工作，确定适宜的供电办法。供电企业安排装表接电，物业需要积极配合，其会包含埋设管线走向、停车场区域内电源位置等多类信息，在施工任务结束后，由供电企业去往项目施工现场进行验收，验收达标后开展电表加装封签等的工作，物业或者运营商定期进行充电桩设备的检查以及巡查等的处理。既有居住社区安装电动汽车充电桩的涉及面会比较广，其会包含供电方案的制定、用地空间的规划等多项内容，在建成充电桩后还需要综合考虑运营管理等方面的问题，联合充电桩运营商以及社区物业主体，针对其所面临的问题，分析充电桩社区所形成的阻力。

3.1充电桩运营商动力较差

盈利不足是充电桩运营商开展各项工作的桎梏，公用充电桩的营运能力会受到充电服务费以及袋装利用率等多因素的影响，充电桩故障率较高、充电APP不兼容等的问题会降低充电桩的应用率。运营商的收入主要是以收取服务费为主，这种盈利方式会比较单一，所以怎样提高充电桩的利用率、提高客户粘性是充电桩运营商发展时期所需要解决的重点问题。

3.2公共充电桩使用率较低

在部分社区当中虽然已经开始构建了公共电动汽车充电桩，但是这类充电桩的应用效率会比较低，会存在部分是车主私自拉电线充电等的情况，形成其现象的原因较为繁杂，例如电费价格较高等。车主在应用充电桩时往往需要额外支付相应的充电服务费或者及时停车费等，整体充电价格较高，并且会存在同一区域内不同时间段充电在充电最终支付费用不同等的情况。此外，还存在部分车位被占用无法随时充电，其和私人充电桩进行对比，公共充电桩的数量有限，用户并不能随时充电，并且会存在充满电的汽车占用公共充电车位的情况。

3.3物业工作量不断增加

充电设施应用的空间无法落实到实处，部分既有老旧小区的容积率会比较低，建筑设施的密度会比较大，停车位也会较为紧张，会形成公共管理空间失序等的状况，物业对于社区的空间布局以及车位产权情况较为熟悉，如果其能够积极开展公共车位用地规划等工作，那么就会使得充电桩进小区可以快速地落实到实处。在完成充电设施安装任务后，物业需要开展充电桩设备日常检查以及巡查等工作，监督站位情况，其一作为一种公共设施，充电桩的采购、安装等成本均会影响到全体业主的利益，其会动用公共维修基金，这一基金在动用时需要经过全体业主的表决，部分非能源汽车业主会反对安装充电桩，其对充电桩的了解不够，会认为其安装的安全性较差，所以物业要及时对其进行调解，这些调解工作任务的开展都会提高物业的工作量，并且还有部分物业需要承担相应的安全责任。

4推进既有居住社区安装电动汽车充电桩的对策

物业、社区用户、充电桩运营商等会影响充电桩进小区，很容易陷入恶性循环的状态。想要推进既有居住社区安装充电桩的工作进程，那么就需要同时借助外部力量以及内生动力，让二者可以保持协同发展的状态，打破恶性循环。以车主应用意愿以及充电桩供应商建设意愿当做构建充电桩的内生动力，由物业参与以及政策支持当做充电桩安装的外部力量，需要找出并正确认知用户粘性不足问题形成的具体原因，采取确定适宜的充电价格等多种方式，提高用户应用公共充电的意愿，并采取规划政策支持以及实施细则方面等的调整，让电力企业以及社区物业可以确定其在项目实施当中的责任，积极配合，对其实行有效的监督管理，减小项目实施前期成本费用，加快项目安装进程。

4.1先易后难

既有居住社区的建造时间会比较久远，并且这部分社区的管线以及楼间距等差异会比较明显，这就会使得公共充电桩的安装难度有所不同。在开展电动汽车充电桩安装工作时，可以尝试改造一些容易实施的既有住宅小区，比如责任心较强或者信用等级较高的物业管理，其具有相应数量的电动汽车用户，在条件趋于成熟的社区当中，优先加速构建充电桩，采取以点带面的方式和原则，践行先易后难的思路，不断拓宽实施范围。

4.2明确各方责任

明确充电桩进小区的工作责任，解决电动汽车充电桩进小区当中的问题，践行“政府主导、电网主动、多方协作”的发展模式，强调各方配合，确定政府部门的主体责任。同时设定操作难度较小且操作流程较为清晰的充电桩安装办法，尽可能的降低项目实施前期成本费用。政府要综合判断电桩成本收益比,建立资金引导，实施工作辅导等多项激励办法。

4.3有序充电

既有居住社区公共充电桩使用率较低的主要原因便是充电桩收费较高，社区当中的电动汽车充电时间自由度会比较高，可以让充电负荷转移至社区用电负荷的低谷时段，减小用户充电费用的支出，让配电网能够保持良好稳定的运行状态。其和普通充电桩进行对比，有序充电桩可以在不增容变压器、不改造电网等多种情况下，依照预约充电等的原则，制定有效的充电计划，让车主能够处于一种有序充电的状态。除此之外，政府还需要推行相应的政策，顾客购车补贴政策，提升充电设施的补贴，充电桩运营商要适度降低充电的服务费。在过高或者过低的谷段充电价格，调整过高或者过低的充电价格，让用户能够形成正确的充电行为，缩短投资回收时间。充电桩“时长收费”模式中，其会包含充电服务以及电费成本两项模块的费用业务，在一些一线城市当中已经开始推行了和电动汽车充电桩相关的收费标准等多项事宜，需要分别计价并收取充电电费以及充电服务费等，不可回收混合收取。充电设施的经营商还应当严苛执行相应的标价规范标准，不可收取没有注明的费用，车主在支付充电费用的过程中必须要供给其能够查出较为明确清晰的充电账单，要让其费用能够一目了然，这会使得业主对充电桩的应用满意度变得更高，提高用户粘性。

4.4物业参与前期规划和后续保障

充电桩运营商要和物业展开协商沟通，构建保障关卡，熟悉并了解社区空间布局以及车位产权的状况，给充电桩项目建设实施工作的开展提供帮助，出谋划策。比如，一些公共空间会存在不足等的情况，上海虹仙小区会把原本闲置的场地当做电动汽车公共充电桩的建设用地，以不减少停车位的情况下增加了多个充电桩。这种做法得到了居民以及业主的认可和支持，其会充分应用闲置空地，开发闲置脏乱的场地，给社区寻找充电车位提供了良好的发展思路和借鉴参考。针对没有车位安装公共充电桩的社区，可以采取邻近社区共建共享的办法，在后续的维修养护过程中，运营商和物业应当维持良好有效的沟通状态，践行即修即用、即坏急修等的工作原则，使得充电桩的应用效率变得更高。

5安科瑞充电桩收费运营云平台系统选型方案

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控，实时监控充电桩运行状态，进行充电服务、支付管理，交易结算，资要管理、电能管理，明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压，欠压，绝缘低各类故障进行预警；充电桩支持以太网、4G或WIFI等方式接入互联网，用户通过微信、支付宝，云闪付扫码充电。

5.2应用场所

适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。

5.3系统结构

系统分为四层：

1）即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。

2）数据采集层：包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数，并进行电能计量和保护。

3）网络传输层：通过4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。

4）数据层：包含应用服务器和数据服务器，应用服务器部署数据采集服务、WEB网站，数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。

5）应客户端层：系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。

小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能，同时为运维人员提供运维APP，充电用户提供充电小程序。

5.4安科瑞充电桩云平台系统功能

5.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站点分布情况，对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示，同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩，查看设备使用率，合理分配资源。

5.4.2实时监控

实时监视充电设施运行状况，主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压电流，充电桩告警信息等。

5.4.3交易管理

平台管理人员可管理充电用户账户，对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作，可查看小区用户每日的充电交易详细信息。

5.4.4故障管理

设备自动上报故障信息，平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理，同时运维人员可通过运维APP收取故障推送，运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。

5.4.5统计分析

通过系统平台，从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度，查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。

5.4.6基础数据管理

在系统平台建立运营商户，运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施，维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动，同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。

5.4.7运维APP

面向运维人员使用，可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电充值情况，进行远程参数设置，同时可接收故障推送

5.4.8充电小程序

面向充电用户使用，可查看附近空闲设备，主要包含扫码充电、账户充值，充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。

5.5系统硬件配置

类型	型号	图片	功能
安科瑞充电桩收费运营云平台	AcrelCloud-9000		安科瑞响应节能环保、绿色出行的号召，为广大用户提供慢充和快充两种充电方式壁挂式、落地式等多种类型的充电桩，包含智能7kW交流充电桩，30kW壁挂式直流充电桩，智能60kW/120kW直流一体式充电桩等来满足新能源汽车行业快速、经济、智能运营管理的市场需求，提供电动汽车充电软件解决方案，可以随时随地享受便捷安全的充电服务，微信扫一扫、微信公众号、支付宝扫一扫、支付宝服务窗，充电方式多样化，为车主用户提供便捷、安全的充电服务。实现对动力电池快速、安全、合理的电量补给，能计时，计电度、计金额作为市民购电终端，同时为提高公共充电桩的效率和实用性。
互联网版智能交流桩	AEV-AC007D		额定功率7kW，单相三线制，防护等级IP65，具备防雷 保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用。 通讯方：4G/wifi/蓝牙支持刷卡，扫码、免费充电可选配显示屏
互联网版智能直流桩	AEV-DC030D		额定功率30kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远 程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电
互联网版智能直流桩	AEV-DC060S		额定功率60kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电
互联网版智能直流桩	AEV-DC120S		额定功率120kW，三相五线制，防护等级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电池保护、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用 通讯方式：4G/以太网 支持刷卡，扫码、免费充电
10路电瓶车智能充电桩	ACX10A系列		10路承载电流25A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 ACX10A-TYHN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，扫码、免费充电 ACX10A-TYN：防护等级IP21，支持投币、刷卡，免费充电 ACX10A-YHW：防护等级IP65，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX10A-YW：防护等级IP65，支持刷卡、免费充电 ACX10A-MW：防护等级IP65，仅支持免费充电
2路智能插座	ACX2A系列		2路承载电流20A，单路输出电流10A，单回路功率2200W，总功率4400W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别，报警上报。 ACX2A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡、扫码充电 ACX2A-HN：防护等级IP21，支持扫码充电 ACX2A-YN：防护等级IP21，支持刷卡充电
20路电瓶车智能充电桩	ACX20A系列		20路承载电流50A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率11kW。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别，报警上报。 ACX20A-YHN：防护等级IP21，支持刷卡，扫码，免费充电 ACX20A-YN：防护等级IP21，支持刷卡，免费充电
落地式电瓶车智能充电桩	ACX10B系列		10路承载电流25A，单路输出电流3A，单回路功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 ACX10B-YHW：户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支持刷卡、扫码充电,不带广告屏 ACX10B-YHW-LL：户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支持刷卡、扫码充电。液晶屏支持U盘本地投放图片及视频广告
智能边缘计算网关	ANet-2E4SM		4路RS485串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC12V～36V。支持4G扩展模块，485扩展模块。
	扩展模块ANet-485		M485模块：4路光耦隔离RS485
	扩展模块ANet-M4G		M4G模块：支持4G全网通
导轨式单相电表	ADL200		单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，输入电流：10（80）A； 电能精度：1级 支持Modbus和645协议 证书：MID/CE认证
导轨式电能计量表	ADL400		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，分相总有功电能，总正反向有功电能统计，总正反向无功电能统计；红外通讯；电流规格：经互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级 证书：MID/CE认证
无线计量仪表	ADW300		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功电能计量（正、反向）、四象限无功电能、总谐波含量、分次谐波含量（2～31次）；A、B、C、N四路测温；1路剩余电流测量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD显示；有功电能精度：0.5S级（改造项目） 证书：CPA/CE认证
导轨式直流电表	DJSF1352-RN		直流电压、电流、功率测量，正反向电能计量，复费率电能统计，SOE事件记录:8位LCD显示:红外通讯:电压输入*大1000V，电流外接分流器接入(75mV)或霍尔元件接入(0-5V);电能精度1级，1路485通讯，1路直流电能计量AC/DC85-265V供电 证书：MID/CE认证
面板直流电表	PZ72L-DE		直流电压、电流、功率测量，正反向电能计量:红外通讯:电压输入*大1000V，电流外接分流器接入·(75mV)或霍尔元件接入(0-20mA0-5V);电能精度1级 证书：CE认证
电气防火限流式保护器	ASCP200-63D		导轨式安装，可实现短路限流灭弧保护、过载限流保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测等功能;1路RS485通讯，1路NB或4G无线通讯(选配);额定电流为0~63A，额定电流菜单可设。
开口式电流互感器	AKH-0.66/K		AKH-0.66K系列开口式电流互感器安装方便，无须拆一次母线，亦可带电操作，不影响客户正常用电，可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。
霍尔传感器	AHKC		霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，通过霍尔效应原理使变换后的信号能够直接被AD、DSP、PLC、二次仪表等各种采集装置直接采集和接受，响应时间快，电流测量范围宽精度高，过载能力强，线性好，抗干扰能力强。
智能剩余电流继电器	ASJ		该系列继电器可与低压断路器或低压接触器等组成组合式的剩余电流动作保护器，主要适用于交流50Hz，额定电压为400V及以下的TT或TN系统配电线路，防止接地故障电流引起的设备和电气火灾事故，也可用于对人身触电危险提供间接接触保护。

6结语

想要进一步推广电动汽车，就需要完善充电基础设施的内容，这对于交通领域转型碳发展的意义极强。充电的便捷性会在一定程度上影响着消费者购买电动汽车的意愿，在既有居住社区当中安装充电桩不但能够给居民电动汽车充电提供便捷帮助，同时还可以有效解决统建统管等方面存在的问题。对此，需要提出有效的应对办法，在安装电动汽车充电桩之前，确定各方权责义务，明确项目参与方，参考物业等所提出的意见，使其能够成为新时代群众美好生活需要的重要举措。