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充電裝置，而內蒙古草原公路沿線有著得天獨厚的可再生 綠色能源，為推動草原公路應用綠色能源，提出了依托草原公路的停車區(qū)、服務區(qū)安裝風、光互補發(fā)電系統(tǒng)組成微電網為充電樁 提供電能的設計方案，使該設計能最大程度地提供智能、便捷的電動汽車充電服務，滿足車主需求，同時也為無電網的偏遠地區(qū) 使用新能源汽車提供了新的參考和方向。

　　關鍵詞：草原公路;電動汽車;風光互補;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 導向 - 鼓勵發(fā)展電動汽車[1]。在國務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，充電設施標準不統(tǒng)一， 充電樁等基礎設施的建設相對滯后，因此，充電樁等配套設施 的建設就顯得尤為重要。

　　而隨著人們對環(huán)境保護意識的增強，應用可再生能源已成 為全球趨勢。在眾多的可再生能源中，風能和太陽能利用技術 是最有發(fā)展前景的新能源技術。但由于風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能無法保 證持續(xù)穩(wěn)定的能量輸出，而風光互補混合發(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]。

　　內蒙 古具有得天獨厚的風能和太陽能資源，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，為推動草原公路應用綠 色能源，在草原公路沿線的停車區(qū)、服務區(qū)安裝風、光互補發(fā)電 系統(tǒng)組成微電網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 風光互補充電系統(tǒng)設備組成

　　主要由太陽能電池方陣、風力 發(fā)電機組、智能控制器，充電 - 逆變器、儲能鋰電池、充電樁等構成。風電機組和光伏電池發(fā)出的電通過智能控制器經逆變器 轉換電壓后作為充電樁電源為電動汽車充電，當發(fā)電量富足時 除了為充電樁和其它用電設備供電外，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逆變器轉換電壓 后協(xié)助向充電樁和其它照明、生活生產用電設備供電。

　　2 內蒙古草原公路風光互補充電樁可行性分析

　　2.1 內蒙古風能與太陽能資源情況

　　內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)屬溫帶大陸性季風氣候。內蒙古的理論可開 發(fā)風能儲量為 78690 萬 kW，可開發(fā)風能儲量為 6178 萬 kW，占 全國風能總儲量的 24.4%[3-4]，風資源占有量在全國排第一位， 內蒙古各盟市風能資源年平均風速分布。 內蒙古的太陽能資源也非常豐富，僅次于青藏高原，內蒙 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 內蒙古草原公路風光互補充電樁可行性分析

　　近年來隨著內蒙古自治區(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)交通建設投資力度逐年加 大，據內蒙古正北方網相關數據表明，截至 2019 年底，內蒙古公 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 的主干線路網已經覆蓋內蒙古 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、橫跨內蒙古中西部和東北地區(qū)，沿途的風能和太 陽能資源非常豐富，且內蒙古每年的春、秋、冬大風季節(jié)是太陽 關照最弱的時候，而炎熱的夏季正好是風能最差的時候，因此 在內蒙古草原公路沿線非常適合安裝風光互補發(fā)電系統(tǒng)。

　　隨著世界各國對環(huán)境保護的重視，推廣應用新能源和清潔能源汽車 已成為全球趨勢。據公安部統(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] 。若按照這一數據計 算，目前的車樁比約為 3：1。

　　與《電動汽車充電基礎設施發(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 蒙古草原公路沿線的停車區(qū)、服務區(qū)安裝風光互補系統(tǒng)發(fā)電系 統(tǒng)組成微電網，建設和安裝一定數量的充電樁，保證新能源汽 車有足夠的行駛里程，是完全可行的。

　　農業(yè)論文投稿刊物：農村牧區(qū)機械化本著為三農服務的辦刊宗旨，為農牧業(yè)的發(fā)展作全方位的報導。讀者對象：各級農業(yè)、農機管理部門、農機推廣部門、農機鑒定、監(jiān)理部門、大專院校、科研院所、農機經銷企業(yè)、農機手、農牧民。

　　3 結論

　　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 充電基礎設施建設才能促進我國新能源汽車的發(fā)展，而內蒙古 具有得天獨厚的可再生能源，必須結合內蒙古區(qū)域特色，加快發(fā)展風力和光伏發(fā)電，在內蒙古草原公路沿線建設和安裝風光 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 地保護當地生態(tài)環(huán)境，為新能源汽車充電樁的建設明確了新的 研究方向[10]。同時，也為無電網覆蓋的偏遠地區(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.電動汽車風光互補充電裝置的研究[J].南京工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2017，17(2)：1-4.

　　[2]葛笑寒.基于風光互補發(fā)電系統(tǒng)的充電樁設計與仿真[J].湖州 職業(yè)技術學院學報，2019，17(2)：66-69. [3]https：//wenku.baidu.com/view/fadf41f6c281e53a5902ff7f.html.

　　[4]鄔元，趙博文，趙愷，楊茂榮.分布式風光互補并網發(fā)電系統(tǒng)研 究與應用[J].農村牧區(qū)機械化，2018(4)：14-17.

　　作者： 陳松利 萬大千