任婧
(臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 臨汾 041000)
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,電動(dòng)汽車作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,也取得了長足的進(jìn)步。電動(dòng)汽車與燃油汽車相類似,需要充電站作為配套產(chǎn)業(yè),因此,電動(dòng)汽車充電站也會(huì)隨著電動(dòng)汽車的產(chǎn)量提升而增加建設(shè)數(shù)量,即將迎來投資建設(shè)的高峰期。根據(jù)國家汽車產(chǎn)業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)估計(jì),新能源汽車在2030年約占整個(gè)汽車的一半以上,可以達(dá)到7000萬輛,因此,新能源汽車市場份額即將迅速擴(kuò)大,在新能源汽車中,電動(dòng)汽車所占的比例最大。
電動(dòng)汽車在進(jìn)行普及和發(fā)展的過程中,充電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié),也是繞不開的內(nèi)容。電動(dòng)汽車充電站在我國仍處于剛開始起步的階段,國家電網(wǎng)公司在2019年建成了我國第一座商用性質(zhì)的電動(dòng)汽車充電站。
對(duì)于燃油型汽車來說,加油站是必不可少的配套設(shè)施。與之類似,電動(dòng)汽車充電站是電動(dòng)汽車的加油站,作為一項(xiàng)比較新的產(chǎn)物,對(duì)于電動(dòng)汽車充電站的管理仍處于前期的摸索階段。電動(dòng)汽車充電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比較匱乏,影響了充電站建設(shè)的規(guī)模以及速度。在電動(dòng)汽車充電站建設(shè)以及運(yùn)營期間,對(duì)其項(xiàng)目的環(huán)境影響以及評(píng)價(jià)控制分析技術(shù)仍處于空白的階段,因此,為了貫徹節(jié)能減排的綠色低碳方針,需要對(duì)電動(dòng)汽車充電站項(xiàng)目對(duì)周邊環(huán)境的影響進(jìn)行研究,并且探討電動(dòng)汽車充電站面臨的環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn),并提出相對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù),以提升電動(dòng)汽車充電站環(huán)境友好型項(xiàng)目的建設(shè)。
我國對(duì)于新型燃料電池的研究還處于比較初步的階段,并沒有達(dá)到大規(guī)模商用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前,對(duì)于二次電池主要分為兩種,一種是鉛酸電池,另一種是鋰離子電池。前者能夠使用的時(shí)間比較短,同時(shí),電池內(nèi)部容量比較低,電動(dòng)汽車充電時(shí)間比較長,在充電過程中可能會(huì)發(fā)生二次污染,面臨較多的比較棘手的技術(shù)性問題。鋰離子電池目前社會(huì)產(chǎn)量仍然不足,在生產(chǎn)技術(shù)上性能也并不穩(wěn)定,但是,鋰離子電池它的質(zhì)量比較輕,一次性充電后,續(xù)航里程比較長,鋰離子電池內(nèi)部能量密度比較高,因此是未來充電汽車進(jìn)行充電的首要選擇。目前,使用較多的鋰離子電池主要有液體的鋰離子電池以及氧化鋰鐵磷正極粉等。電動(dòng)汽車在發(fā)展過程中對(duì)于技術(shù)的使用要求上來看,要實(shí)現(xiàn)以下功能:電動(dòng)汽車充電要實(shí)現(xiàn)快速化,同時(shí),充電站要通用化,能夠?qū)崿F(xiàn)通電的智能化以及集成化,內(nèi)部電能轉(zhuǎn)換效率要高。從以上要求可以看出,電動(dòng)汽車對(duì)充電技術(shù)水平要求比較高。從目前電動(dòng)汽車充電站的發(fā)展模式上來看,主要有整車充電系統(tǒng),其中又包括常規(guī)充電系統(tǒng)與快速充電系統(tǒng);另一種是地面充電系統(tǒng)這兩種充電模式。對(duì)電動(dòng)汽車充電站建設(shè)系統(tǒng)來說,可以分為供電系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)兩個(gè)組成部分。
電動(dòng)汽車進(jìn)行充電的方法可以分為以下幾種:第一,脈沖式充電式方法。這種方法能夠以蓄電池自身固有的頻率進(jìn)行充電,因此,接受率比較高。這種方法打破了汽車蓄電池對(duì)于接受曲線的限制,是目前電池充電的最新研究的理論。第二,變電流間歇式充電的方式。這種方法是建立在前期恒流充電以及脈沖充電的基礎(chǔ)上,把原來的恒流電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽冸娏鳎瑫r(shí),對(duì)電壓進(jìn)行一定的限制,在充電的前期采用變電壓充電的技術(shù),在充電的后期采用恒定電壓充電的技術(shù),能夠使得電池獲得足夠的電流強(qiáng)度。蓄電池在發(fā)生反應(yīng)后分解的氣體能夠被再次混合,使得極化現(xiàn)象自然消除,能夠有效降低在蓄電池內(nèi)部所產(chǎn)生的電壓壓力差的現(xiàn)象。第三,恒壓充電法。在整個(gè)充電期間內(nèi),電壓保持恒定,初期充電電流比較大,后期逐漸降低,適用于比較簡易的設(shè)備。
電動(dòng)汽車充電站在建設(shè)過程中,對(duì)周圍的環(huán)境必然會(huì)產(chǎn)生一定的影響,根據(jù)電動(dòng)汽車充電站的技術(shù)性特點(diǎn),可以將充電站建設(shè)過程中對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行分類,一種是在建設(shè)期對(duì)周圍環(huán)境的影響,一種是建設(shè)完成后,運(yùn)營期對(duì)于周邊環(huán)境的影響。對(duì)于運(yùn)營期周邊環(huán)境的影響,又可按照供電系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)進(jìn)行合理的分類。通常來說,在建設(shè)期所面臨的環(huán)境影響因素主要有水土流失、生態(tài)環(huán)境的破壞、噪聲污染、粉塵污染、產(chǎn)生的建筑垃圾以及施工中所產(chǎn)生的廢水;在運(yùn)營期對(duì)于周邊環(huán)境的影響,對(duì)于供電系統(tǒng)來說,可能對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生有噪音,同時(shí),有工頻電磁場和無線電的干擾,對(duì)于輔助系統(tǒng)來說,主要包括電池的處理系統(tǒng)可能會(huì)產(chǎn)生固體廢棄物、有毒有害氣體以及廢水廢渣等環(huán)境危害,下面進(jìn)行具體的環(huán)境影響闡述。
在電動(dòng)汽車充電站建設(shè)時(shí)期,所面臨的環(huán)境影響因素與其他建設(shè)項(xiàng)目影響因素基本上類似,主要由于土地建設(shè)開發(fā)而造成的水土流失、現(xiàn)場施工造成的植被破壞所產(chǎn)生的生態(tài)平衡失調(diào)以及施工過程中所產(chǎn)生的噪聲、垃圾、粉塵以及污水等污染。
運(yùn)營期環(huán)境影響因素主要包括供電系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)所涉及的環(huán)境影響。下面進(jìn)行分別闡述。
2.2.1 供電系統(tǒng)
對(duì)于供電系統(tǒng)來說,第一,可能會(huì)造成噪聲影響。噪聲影響產(chǎn)生的原因是電動(dòng)汽車充電站內(nèi)部有各種輸變電設(shè)備,如變壓器,這些設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲,特別是低頻噪聲,容易對(duì)周邊居民產(chǎn)生干擾;第二,可能會(huì)造成工頻電磁場影響。在電動(dòng)汽車充電站內(nèi)部,含有大量的輸變線路以及輸變電的設(shè)備,這些設(shè)備在運(yùn)營的過程中必然會(huì)產(chǎn)生大量的電磁場,當(dāng)這些工頻電場與磁場超過一定限度時(shí),對(duì)人體可能會(huì)造成危害;第三,可能會(huì)造成無線電的干擾。內(nèi)部輸變電線路以及設(shè)備在運(yùn)營過程中,可能由于電源放電而產(chǎn)生電源脈沖電能效應(yīng),對(duì)于周邊無線電產(chǎn)生干擾,影響周邊居民的生活以及通訊需要。
2.2.2 輔助系統(tǒng)
輔助系統(tǒng)所產(chǎn)生的環(huán)境影響主要有以下幾種:第一,可能會(huì)造成廢水環(huán)境影響。廢水主要包括生活廢水以及在電動(dòng)汽車充電站運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的其他可能的廢水,這些廢水包括洗車時(shí)所產(chǎn)生的廢水以及電池在處理過程中產(chǎn)生的廢水,其中后者可能會(huì)含有大量的重金屬,對(duì)周邊環(huán)境以及水資源有著嚴(yán)重的破壞性作用;第二,可能會(huì)產(chǎn)生有毒有害的氣體。電動(dòng)汽車在進(jìn)行充電過程中,電池內(nèi)部電解液會(huì)分解轉(zhuǎn)化為各種酸性的氣體,不但對(duì)人體健康造成危害,同時(shí),也能腐蝕充電設(shè)備,造成充電效率嚴(yán)重下降;第三,固體廢物的影響。在電動(dòng)汽車充電站運(yùn)行過程中,不斷會(huì)有老化的電池或者是損壞的電池被更換,這些電池內(nèi)部含有大量的重金屬,屬于毒性較強(qiáng)的不可回收的化學(xué)垃圾,對(duì)于這些電池的處理,要特別謹(jǐn)慎,防止造成不可逆轉(zhuǎn)性的環(huán)境破壞?;瘜W(xué)電池的處理是電動(dòng)汽車充電站無法繞開的問題,在進(jìn)行充電的過程中,充電站自身也會(huì)產(chǎn)生大量的相關(guān)廢棄物產(chǎn)品,對(duì)這些產(chǎn)品的處理,將直接決定電動(dòng)汽車充電站能否成為環(huán)境友好型的項(xiàng)目,因此,值得深入進(jìn)行研究。
在探究電動(dòng)汽車充電站項(xiàng)目對(duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的影響時(shí),它的建設(shè)期以及運(yùn)營期整個(gè)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響目前可以參照其他類似的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行完善,評(píng)價(jià)方法也可以按照其他類似項(xiàng)目來進(jìn)行開展。對(duì)于建設(shè)期以及運(yùn)營期涉及環(huán)境影響因素評(píng)價(jià),可以采用以下幾種方法;對(duì)于建設(shè)期所產(chǎn)生的水土流失,生態(tài)性破壞、建筑垃圾以及施工污水環(huán)境因素影響,可以采用資料分析法;對(duì)于所產(chǎn)生的噪聲可以采用數(shù)學(xué)模型法,對(duì)于所產(chǎn)生的粉塵也可以采用資料分析法;在建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)營期階段,所產(chǎn)生的噪聲可以利用數(shù)學(xué)模型法,所產(chǎn)生的工頻電磁場以及無線電的干擾可以采用類比法。目前,對(duì)于電動(dòng)汽車充電站整個(gè)系統(tǒng)相排放的污染物規(guī)律還認(rèn)識(shí)不足,因此評(píng)價(jià)方法還有待欠缺,目前,主要以定性評(píng)價(jià)為主,需要逐步總結(jié)定量評(píng)價(jià)的方法。
需要將電動(dòng)汽車充電站項(xiàng)目對(duì)周邊環(huán)境因素的影響劃分為建設(shè)期以及運(yùn)營期兩個(gè)時(shí)間段來進(jìn)行,在建設(shè)期一般與其他項(xiàng)目類似,但是,在運(yùn)營期涉及電動(dòng)汽車充電電池的使用,因此,需要根據(jù)所掌握的資料進(jìn)行具體的分析,以判斷對(duì)周邊的環(huán)境所產(chǎn)生的真實(shí)影響。電動(dòng)汽車充電站項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)基本采用類比法,在此基礎(chǔ)上,可以研究數(shù)學(xué)模型的方法,實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的定量評(píng)價(jià)。