探究电动汽车充电站项目对周围环境的影响

2020-01-20 00:43任婧
中国设备工程 2020年19期
关键词:建设期充电站环境影响

任婧

(临汾职业技术学院,山西 临汾 041000)

随着新能源汽车产业的不断发展,电动汽车作为新能源汽车产业的重要组成部分,也取得了长足的进步。电动汽车与燃油汽车相类似,需要充电站作为配套产业,因此,电动汽车充电站也会随着电动汽车的产量提升而增加建设数量,即将迎来投资建设的高峰期。根据国家汽车产业的相关数据估计,新能源汽车在2030年约占整个汽车的一半以上,可以达到7000万辆,因此,新能源汽车市场份额即将迅速扩大,在新能源汽车中,电动汽车所占的比例最大。

电动汽车在进行普及和发展的过程中,充电网络的建设是一个关键的环节,也是绕不开的内容。电动汽车充电站在我国仍处于刚开始起步的阶段,国家电网公司在2019年建成了我国第一座商用性质的电动汽车充电站。

对于燃油型汽车来说,加油站是必不可少的配套设施。与之类似,电动汽车充电站是电动汽车的加油站,作为一项比较新的产物,对于电动汽车充电站的管理仍处于前期的摸索阶段。电动汽车充电站建设标准比较匮乏,影响了充电站建设的规模以及速度。在电动汽车充电站建设以及运营期间,对其项目的环境影响以及评价控制分析技术仍处于空白的阶段,因此,为了贯彻节能减排的绿色低碳方针,需要对电动汽车充电站项目对周边环境的影响进行研究,并且探讨电动汽车充电站面临的环境的风险,并提出相对应的风险控制技术,以提升电动汽车充电站环境友好型项目的建设。

1 充电汽车以充电技术的应用现状

我国对于新型燃料电池的研究还处于比较初步的阶段,并没有达到大规模商用的技术标准。目前,对于二次电池主要分为两种,一种是铅酸电池,另一种是锂离子电池。前者能够使用的时间比较短,同时,电池内部容量比较低,电动汽车充电时间比较长,在充电过程中可能会发生二次污染,面临较多的比较棘手的技术性问题。锂离子电池目前社会产量仍然不足,在生产技术上性能也并不稳定,但是,锂离子电池它的质量比较轻,一次性充电后,续航里程比较长,锂离子电池内部能量密度比较高,因此是未来充电汽车进行充电的首要选择。目前,使用较多的锂离子电池主要有液体的锂离子电池以及氧化锂铁磷正极粉等。电动汽车在发展过程中对于技术的使用要求上来看,要实现以下功能:电动汽车充电要实现快速化,同时,充电站要通用化,能够实现通电的智能化以及集成化,内部电能转换效率要高。从以上要求可以看出,电动汽车对充电技术水平要求比较高。从目前电动汽车充电站的发展模式上来看,主要有整车充电系统,其中又包括常规充电系统与快速充电系统;另一种是地面充电系统这两种充电模式。对电动汽车充电站建设系统来说,可以分为供电系统以及辅助系统两个组成部分。

电动汽车进行充电的方法可以分为以下几种:第一,脉冲式充电式方法。这种方法能够以蓄电池自身固有的频率进行充电,因此,接受率比较高。这种方法打破了汽车蓄电池对于接受曲线的限制,是目前电池充电的最新研究的理论。第二,变电流间歇式充电的方式。这种方法是建立在前期恒流充电以及脉冲充电的基础上,把原来的恒流电流转变为变电流,同时,对电压进行一定的限制,在充电的前期采用变电压充电的技术,在充电的后期采用恒定电压充电的技术,能够使得电池获得足够的电流强度。蓄电池在发生反应后分解的气体能够被再次混合,使得极化现象自然消除,能够有效降低在蓄电池内部所产生的电压压力差的现象。第三,恒压充电法。在整个充电期间内,电压保持恒定,初期充电电流比较大,后期逐渐降低,适用于比较简易的设备。

2 存在的环境影响的问题

电动汽车充电站在建设过程中,对周围的环境必然会产生一定的影响,根据电动汽车充电站的技术性特点,可以将充电站建设过程中对环境的影响进行分类,一种是在建设期对周围环境的影响,一种是建设完成后,运营期对于周边环境的影响。对于运营期周边环境的影响,又可按照供电系统以及辅助系统进行合理的分类。通常来说,在建设期所面临的环境影响因素主要有水土流失、生态环境的破坏、噪声污染、粉尘污染、产生的建筑垃圾以及施工中所产生的废水;在运营期对于周边环境的影响,对于供电系统来说,可能对周边环境产生有噪音,同时,有工频电磁场和无线电的干扰,对于辅助系统来说,主要包括电池的处理系统可能会产生固体废弃物、有毒有害气体以及废水废渣等环境危害,下面进行具体的环境影响阐述。

2.1 建设期环境影响因素

在电动汽车充电站建设时期,所面临的环境影响因素与其他建设项目影响因素基本上类似,主要由于土地建设开发而造成的水土流失、现场施工造成的植被破坏所产生的生态平衡失调以及施工过程中所产生的噪声、垃圾、粉尘以及污水等污染。

2.2 运营期环境影响因素

运营期环境影响因素主要包括供电系统以及辅助系统所涉及的环境影响。下面进行分别阐述。

2.2.1 供电系统

对于供电系统来说,第一,可能会造成噪声影响。噪声影响产生的原因是电动汽车充电站内部有各种输变电设备,如变压器,这些设备在运行过程中会产生大量的噪声,特别是低频噪声,容易对周边居民产生干扰;第二,可能会造成工频电磁场影响。在电动汽车充电站内部,含有大量的输变线路以及输变电的设备,这些设备在运营的过程中必然会产生大量的电磁场,当这些工频电场与磁场超过一定限度时,对人体可能会造成危害;第三,可能会造成无线电的干扰。内部输变电线路以及设备在运营过程中,可能由于电源放电而产生电源脉冲电能效应,对于周边无线电产生干扰,影响周边居民的生活以及通讯需要。

2.2.2 辅助系统

辅助系统所产生的环境影响主要有以下几种:第一,可能会造成废水环境影响。废水主要包括生活废水以及在电动汽车充电站运行过程中所产生的其他可能的废水,这些废水包括洗车时所产生的废水以及电池在处理过程中产生的废水,其中后者可能会含有大量的重金属,对周边环境以及水资源有着严重的破坏性作用;第二,可能会产生有毒有害的气体。电动汽车在进行充电过程中,电池内部电解液会分解转化为各种酸性的气体,不但对人体健康造成危害,同时,也能腐蚀充电设备,造成充电效率严重下降;第三,固体废物的影响。在电动汽车充电站运行过程中,不断会有老化的电池或者是损坏的电池被更换,这些电池内部含有大量的重金属,属于毒性较强的不可回收的化学垃圾,对于这些电池的处理,要特别谨慎,防止造成不可逆转性的环境破坏。化学电池的处理是电动汽车充电站无法绕开的问题,在进行充电的过程中,充电站自身也会产生大量的相关废弃物产品,对这些产品的处理,将直接决定电动汽车充电站能否成为环境友好型的项目,因此,值得深入进行研究。

3 环境影响评价的相关建议

在探究电动汽车充电站项目对周边环境所产生的影响时,它的建设期以及运营期整个系统对环境的影响目前可以参照其他类似的建设项目进行完善,评价方法也可以按照其他类似项目来进行开展。对于建设期以及运营期涉及环境影响因素评价,可以采用以下几种方法;对于建设期所产生的水土流失,生态性破坏、建筑垃圾以及施工污水环境因素影响,可以采用资料分析法;对于所产生的噪声可以采用数学模型法,对于所产生的粉尘也可以采用资料分析法;在建设项目运营期阶段,所产生的噪声可以利用数学模型法,所产生的工频电磁场以及无线电的干扰可以采用类比法。目前,对于电动汽车充电站整个系统相排放的污染物规律还认识不足,因此评价方法还有待欠缺,目前,主要以定性评价为主,需要逐步总结定量评价的方法。

4 结语

需要将电动汽车充电站项目对周边环境因素的影响划分为建设期以及运营期两个时间段来进行,在建设期一般与其他项目类似,但是,在运营期涉及电动汽车充电电池的使用,因此,需要根据所掌握的资料进行具体的分析,以判断对周边的环境所产生的真实影响。电动汽车充电站项目环境影响评价基本采用类比法,在此基础上,可以研究数学模型的方法,实现较为精准的定量评价。

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