高速公路能源自洽条件下管理及服务设施设计指南
范围与适用性
本标准规定了高速公路能源自洽条件下管理及服务设施设计的术语定义、总体设计、监控设施、服务设施、运维设施及自洽能源系统等内容。适用于高速公路自洽能源系统及其支撑下的监控、服务及运维设施的设计。
规范性引用文件
标准引用了多项国家标准和行业标准，包括GB/T156、GB/T15543、GB/T24716、GB/T2340、GB/T29772、GB/T29781、GB50797、GB50966、GB51048、JTGB01、JTGD80、NB/T10128、NB/T32015等。
术语与定义
- 自洽能源系统：一种能够自我供给和调节能源需求的系统，通过利用可再生能源和储能技术实现能源的自我平衡和供应。
- 管理设施：包括监控、收费、通信、供配电、照明和管理养护设施。
- 服务设施：主要指服务区和停车区。
- 削峰填谷：调整用电负荷的措施，通过合理安排和组织各类负荷的用电时间，降低负荷高峰，填补负荷低谷。
总体设计
- 高速公路应充分利用沿线自然资源建设自洽能源系统，遵循“技术可行、经济合理、环境友好”的原则，降低全寿命周期能耗。
- 管理及服务设施建设应服从项目所在地区路网规划和项目总体设计要求，提高管理水平，降低交通能耗与环境影响。
- 各设施之间、管理及服务设施与自洽能源系统之间应相互协调，积极采用新技术、新材料、新设备和新工艺，利用信息化及智能化技术，提高能效。
负荷分级
- 高速公路管理及服务设施电力负荷分为三级：
- 一级负荷：与交通运行安全和收费密切相关的设施，如监控、收费、通信、应急照明等。
- 二级负荷：与交通运营相关、但无需不间断供电的负荷，如消防设施、风机、水泵等。
- 三级负荷：一级、二级以外的负荷，如充电桩、景观照明等。
能源供给
- 应对不同供给方案进行评估，统筹多种能源融合应用，做到远近结合。
- 能源供给系统应合理选择电压类型、电压等级、配电级数等，提高综合能源利用效率。
- 不同等级电力负荷的能源供给系统应满足相应要求，一级负荷应配置应急电源，二级负荷宜配置应急电源，三级负荷可不配置应急电源。
管理设施
- 管理设施包括监控、收费、通信、供配电、照明和管理养护设施，应满足相关标准规定。
- 不同区域、不同级别的管理设施应根据管理需求和沿线能源供给条件差异化设计。
- 应统筹自洽能源系统、负荷用能规律与光伏、风能、氢能等协同调度，提升清洁能源应用比例。
- 设计要求包括监控和通信设施、收费设施、供配电设施、照明设施和管理养护设施等方面。
服务设施
- 服务设施的设置应与项目建设特点、项目建设管理模式、项目所在地区经济发展情况等相适应，遵循统筹规划、安全便捷、绿色低碳、智慧友好的原则。
- 应根据高速公路所在地域自然条件、工程特点、能源政策等，统筹考虑在高速公路服务设施建设自洽能源供给网络。
- 服务设施应加强节能设计，遵循合理用能、优化资源和统筹配置的原则。
- 服务设施功能分区可按综合服务区域、停车及充（换）电区域、车辆维修区域、加油（加气加氢）区域、自洽能源系统区域、辅助区域等进行划分。
- 应充分利用服务设施建筑屋顶、车棚、空地等空间之间，结合所在区域自然禀赋，充分建立自洽能源系统。
- 服务设施的节能控制宜包括供配电系统节能控制、暖通系统节能控制、照明系统节能控制等。
- 应遵循与服务区总体规划相协调、经济合理、安全可靠、技术先进的原则，建设新能源车辆能源供给设施。
- 充电桩车位数占服务区小车停车位数的比例应≥10%，并宜按20%小车停车位比例预留电力管道、桥架安装条件的小车停车位数。
- 充电站的建设、安装与运营应符合GB50966、GB/T29781的规定。
- 换电站的建设宜在经济技术、场地空间允许的条件下，根据经营需求进行建设，应符合GB/T29772的规定。
自洽能源系统
- 自洽能源系统应根据管理及服务设施用能需求、沿线自然禀赋、地形地貌、可用空间资源等合理选择建设场址及规模。
- 应根据实际需求合理选择电压与容量配置，提高功率因数、系统效率、降低线损、降低供电设备损耗等。
- 应根据管理及服务设施用电负荷特点，按不同等级负荷进行分回路供电建设。
- 应具有模块扩展功能，具有服务区能源供应保障和调节能力。
- 系统主要由输入市电接入系统、可再生能源发电系统、储能系统、配线模块、通信模块、能量管理系统等组成。
- 应具有清洁能源控制、整流滤波、功率因数补偿、稳压、谐波抑制、DC-DC变换、数据监测等功能。
- 宜具有本地显示、远程通信等功能。
- 应具有三相平衡功能，应符合GB/T15543的相关要求。
- 系统宜具有支持远距离供电扩展功能。
- 技术要求包括输入接口、系统功率因数、系统满载工作时总效率、输电电压、输出电压允许偏差、进线侧电压总谐波畸变率、交流出线侧电压总谐波畸变率、监测数据、通信方式、工作温度范围、工作大气压强、系统安装等方面。
- 电力智能监控管理系统应采用数字化手段对能源生产及使用进行统筹管理，设置数据监测系统，实现自洽能源系统及管理、服务设施能源数据的采集、归集、分析、管理。
- 应具有能耗管理、状态评估及运行保障等功能，通过科学管理与控制，提高能源利用效率。
- 监测系统应满足数据监测、数据采集、监测内容等方面的要求。
- 能耗管理应满足数据管理、数据分析、能源调控、供需预测等方面的要求。
- 状态评估及运行保障应满足设备全寿命周期管理、故障预测等方面的要求。
