摘要：為解決電動汽車長途出行續(xù)航問題，需要在公路沿線布設(shè)充電裝置，而內(nèi)蒙古草原公路沿線有著得天獨厚的可再生綠色能源，為推動草原公路應(yīng)用綠色能源，提出了依托草原公路的停車區(qū)、服務(wù)區(qū)安裝風(fēng)、光互補發(fā)電系統(tǒng)組成微電網(wǎng)為充電樁提供電能的設(shè)計方案，使該設(shè)計能最大程度地提供智能、便捷的電動汽車充電服務(wù)，滿足車主需求，同時也為無電網(wǎng)的偏遠地區(qū)使用新能源汽車提供了新的參考和方向。

　　關(guān)鍵詞：草原公路;電動汽車;風(fēng)光互補;充電樁

　　隨著日益嚴重的環(huán)境污染，世界各個國家都制訂了非常嚴格的排放法規(guī)，所以不少國家的能源戰(zhàn)略都有一個明顯的政策導(dǎo)向-鼓勵發(fā)展電動汽車[1]。在國務(wù)院出臺減免購置稅優(yōu)惠政策的支持下，新能源汽車行業(yè)大規(guī)模增長，新能源汽車發(fā)展現(xiàn)階段最突出的問題就是續(xù)航能力不足，充電設(shè)施標準不統(tǒng)一，充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)相對滯后，因此，充電樁等配套設(shè)施的建設(shè)就顯得尤為重要。而隨著人們對環(huán)境保護意識的增強，應(yīng)用可再生能源已成為全球趨勢。

　　在眾多的可再生能源中，風(fēng)能和太陽能利用技術(shù)是最有發(fā)展前景的新能源技術(shù)。但由于風(fēng)能和太陽能存在著地理、氣候條件差異較大特點，單獨利用太陽能或者風(fēng)能無法保證持續(xù)穩(wěn)定的能量輸出，而風(fēng)光互補混合發(fā)電系統(tǒng)就很好地解決了這一難題，彼此互補，提高了可再生能源的利用率[2]。內(nèi)蒙古具有得天獨厚的風(fēng)能和太陽能資源，是國家可再生能源發(fā)展規(guī)劃目標得以落實的重要地區(qū)，因此，為推動草原公路應(yīng)用綠色能源，在草原公路沿線的停車區(qū)、服務(wù)區(qū)安裝風(fēng)、光互補發(fā)電系統(tǒng)組成微電網(wǎng)為新能源汽車充電裝置提供穩(wěn)定的電力輸出，具有重要的應(yīng)用前景，是未來作為充電裝置綠色能源來源的重點之一[1-2]。

　　1風(fēng)光互補充電系統(tǒng)設(shè)備組成

　　主要由太陽能電池方陣、風(fēng)力發(fā)電機組、智能控制器，充電-逆變器、儲能鋰電池、充電樁等構(gòu)成。風(fēng)電機組和光伏電池發(fā)出的電通過智能控制器經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換電壓后作為充電樁電源為電動汽車充電，當(dāng)發(fā)電量富足時除了為充電樁和其它用電設(shè)備供電外，還向儲能鋰電池充電;發(fā)電不足時由儲能鋰電池通過智能控制器經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換電壓后協(xié)助向充電樁和其它照明、生活生產(chǎn)用電設(shè)備供電。

　　2內(nèi)蒙古草原公路風(fēng)光互補充電樁可行性分析

　　2.1內(nèi)蒙古風(fēng)能與太陽能資源情況

　　內(nèi)蒙古位于我國的北部，橫跨東北、華北、西北三個地區(qū)，東西長2400km，南北寬1700km，總面積占全國總面積的12.3%左右，大部分地區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。內(nèi)蒙古的理論可開發(fā)風(fēng)能儲量為78690萬kW，可開發(fā)風(fēng)能儲量為6178萬kW，占全國風(fēng)能總儲量的24.4%[3-4]，風(fēng)資源占有量在全國排第一位，內(nèi)蒙古各盟市風(fēng)能資源年平均風(fēng)速分布。內(nèi)蒙古的太陽能資源也非常豐富，僅次于青藏高原，內(nèi)蒙古光照充足，太陽能輻射較強，年均輻射總量在4840～7020MJ/m2左右。大部分盟市年日照時數(shù)都超過了2800h，阿拉善盟西部沙漠地區(qū)更是高達3450h[3-4]以上。

　　2.2內(nèi)蒙古草原公路風(fēng)光互補充電樁可行性分析

　　近年來隨著內(nèi)蒙古自治區(qū)能源的開發(fā)、輸送和旅游業(yè)的快速發(fā)展，國家及自治區(qū)政府對自治區(qū)交通建設(shè)投資力度逐年加大，據(jù)內(nèi)蒙古正北方網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，截至2019年底，內(nèi)蒙古公路總里程達20.6萬km，其中高速公路6633km、一級公路8443km，全區(qū)農(nóng)村牧區(qū)公路通車總里程16.5萬km，國道和省道的主干線路網(wǎng)已經(jīng)覆蓋內(nèi)蒙古85%以上盟市，達到了縣(旗)縣(旗)通油路，連通了70%以上的蘇木鄉(xiāng)鎮(zhèn)[5-7]。內(nèi)蒙古自治區(qū)具有8666.7萬hm2的天然草場，草原面積占土地總面積的73.3%[6]，內(nèi)蒙古草原公路如S105省級大通道具有路域地形地貌變化較小、線路長、橫跨內(nèi)蒙古中西部和東北地區(qū)，沿途的風(fēng)能和太陽能資源非常豐富，且內(nèi)蒙古每年的春、秋、冬大風(fēng)季節(jié)是太陽關(guān)照最弱的時候，而炎熱的夏季正好是風(fēng)能最差的時候，因此在內(nèi)蒙古草原公路沿線非常適合安裝風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)。

　　隨著世界各國對環(huán)境保護的重視，推廣應(yīng)用新能源和清潔能源汽車已成為全球趨勢。據(jù)公安部統(tǒng)計，截至2019年底，全國新能源汽車保有量達381萬輛，內(nèi)蒙古全區(qū)LNG與電動出租車達到了51.5%，LNG與電動公交車達到了63.3%[6]。若按照這一數(shù)據(jù)計算，目前的車樁比約為3：1。與《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020)》[9]規(guī)劃車樁比1：1還有巨大的缺口。因此，在內(nèi)蒙古草原公路沿線的停車區(qū)、服務(wù)區(qū)安裝風(fēng)光互補系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)組成微電網(wǎng)，建設(shè)和安裝一定數(shù)量的充電樁，保證新能源汽車有足夠的行駛里程，是完全可行的。

　　農(nóng)業(yè)論文投稿刊物：農(nóng)村牧區(qū)機械化期刊為農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展作全方位的報導(dǎo)。讀者對象：各級農(nóng)業(yè)、農(nóng)機管理部門、農(nóng)機推廣部門、農(nóng)機鑒定、監(jiān)理部門、大專院校、科研院所、農(nóng)機經(jīng)銷企業(yè)、農(nóng)機手、農(nóng)牧民。

　　3結(jié)論

　　節(jié)能與環(huán)保是未來汽車發(fā)展的重要方向，新能源汽車是我國汽車產(chǎn)業(yè)趕超世界的重要發(fā)展機遇，提前規(guī)劃好新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)才能促進我國新能源汽車的發(fā)展，而內(nèi)蒙古具有得天獨厚的可再生能源，必須結(jié)合內(nèi)蒙古區(qū)域特色，加快發(fā)展風(fēng)力和光伏發(fā)電，在內(nèi)蒙古草原公路沿線建設(shè)和安裝風(fēng)光互補系統(tǒng)充電樁不僅可以減少傳統(tǒng)能源的消耗，而且可以很好地保護當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，為新能源汽車充電樁的建設(shè)明確了新的研究方向[10]。同時，也為無電網(wǎng)覆蓋的偏遠地區(qū)使用新能源汽車提供了新的參考和方向。

　　參考文獻

　　[1]胡凱.電動汽車風(fēng)光互補充電裝置的研究[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2017，17(2)：1-4.

　　[2]葛笑寒.基于風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的充電樁設(shè)計與仿真[J].湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019，17(2)：66-69.

　　[3]https：//wenku.baidu.com/view/fadf41f6c281e53a5902ff7f.html.

　　[4]鄔元，趙博文，趙愷，楊茂榮.分布式風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].農(nóng)村牧區(qū)機械化，2018(4)：14-17.

　　[5]http：//www.nmg.gov.cn/art/2020/3/5/art_1736_305638.html

　　[6]http：//www.northnews.cn/p/1801750.html.

　　[7]于麗敏.內(nèi)蒙古自治區(qū)省道公路網(wǎng)布局規(guī)劃研究[D].西安：長安大學(xué)，2015.

　　作者：陳松利萬大千