大型机场航空地面设备“油改电”研究

王劲松 赵丹

北京首都机场动力能源有限公司

引言：对于“油改电”技术来说，其主要通过多台高压电机和无级调速液力耦合减速器改变钻机传统的柴油机驱动方式，将柴油机并车驱动改为交流电动机并车驱动。依托该技术，能够在保证设备平稳运行的同时降低废气污染，将其应用于大型机场航空地面设备优化中极为必要。

一、大型机场中航空地面设备“油改电”的必要性分析

第一，是国家能源转型的现实要求。国家信息中心提供的数据显示，到2020年，我国的石油消耗总量将达到6.3万亿吨；到2030年，我国石油消耗量的80%需要进口支持。可以看出，现阶段，我国的石油消耗量较大，且能源安全问题的解决迫在眉睫，已然成为制约我国经济社会更好发展的因素。基于这样的情况，我国积极展开了能源转型，而大型机场作为民航运输的重要节点，需要主动响应相关政策与工作内容。为此，在大型机场航空地面设备的更新中引入“油改电”技术是必然选择，能够更好的发挥出大型机场对民航或是其他行业的示范性作用。

第二，是应对气候变化的必然选择。近几年来，我国的二氧化碳排放量逐年增加，其中，由能源消费引起的碳排放已经由2005年的4.1亿吨增长至2010年的7.7亿吨[1]。为此，我国积极推行节能减排工作，降低区域内的碳排放量，为缓解温室效应提供支持。而落实航空地面设备的“油改电”实践就能够实现这一目标，是当前的必然选择。

二、大型机场中航空地面设备“油改电”的实践

（一）合理规划充电桩

为了保证“油改电”的实施效果，需要在机场中合理规划充电桩，满足多种航空地面设备的充电需求。在此过程中，应当重点完成以下几项工作：

第一，坚持“就近充电”的原则。通过在所有停机位附近设置充电桩，能够降低航空地面设备的无效行驶路程。在该环节中，要结合航空地面设备的运行规律、停放规律等完成充电桩的规划，确保充电桩在大型机场公共运行区域的全面覆盖。第二，保证配电容量与充电桩相匹配，同时考量未来发展规划，预留出相应的扩容空间。具体来说，就是要结合当前的充电需求、航空地面设备类型与能耗、未来发展需求等因素，完成所有充电桩配电负荷的计算。第三，结合电动车的实际投产进度提前落实供电与布桩工作，确保两者同步展开。

（二）对充电标准进行统一

为了避免由于充电方式不统一而导致的充电效果下降、以及日常管理难度增加，需要设定并落实统一的充电标准。在此过程中，要重点关注以下几项内容：

第一，充电接口标准的统一。确保所有的充电接口（充电桩及航空地面设备）符合我国《电动汽车传导充电用连接装置》（GB/T 20234）中的相关规定，使用国标交流9芯充电接口以及国标直流7芯充电接口。第二，通信协议标准的统一。保证使用的通信协议符合我国《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》（GB/T 27930）中的相关规定，及应用BMS系统以及实际参数完成指令发出，规范航空地面设备的充电行为。第三，交互过程标准的统一。促使交互过程符合我国《电动汽车传导充电系统》（GB/T 18487）中的相关规定，实现充电过程控制、安全防护、连接控制等操作的规范。

（三）建设智能化管理系统

为了保证“油改电”的先进性，需要构建起智能化、信息化以及平台化的运行管理系统。其中，应当重点完成的任务如下：第一，引入远程智能监管，并实现刷卡认证、落实充电的兼容。此时，要在《电动汽车远程服务与管理系统技术规范》（GB/T 32960）的指导下，在航空地面设备（特种车辆）中加设车载终端[2]。第二，依托无线传输以及基于充电桩的管理网络，在同一的管理平台中完成航空地面设备以及各个充电桩的远程监控。通过这样的方式，能够将设备状态、故障信息、充电时的电池参数等内容实时传输至平台中，为所有车辆以及充电桩的动态监控提供支持。第三，保证充电桩、车辆与监控平台的实时互联。基于此，可以实现设备与平台之间的实时数据传输。在后续建设中，只需要结合需求完成电动车辆的购买即可。

（四）实施共享供电

依托共享供电的落实，能够降低配电改造的成本，也进一步减小了机坪施工的难度以及相关改造工作对大型机场运行的影响。在这一过程中，可以使用配电电容共享、设置电缆管沟的方式实现登机桥的桥载设备、充电桩的共享供电。在此基础上，笔者认为，需要积极开发、应用电源智能配电器，在保证设备实际电需的情况下，将多余的电量实时、动态分配给其他充电桩使用，实现供电改造成本、运行成本的最大程度降低。

（五）搭建集中充电维护保养站

在实践中，应当构建起集中充电维护保养站，实现航空地面设备的检修维护智能监管以及远程控制，确保航空地面设备得到专业化的维护保养，延长其使用年限的同时保护其运行安全。同时，结合设备状态监测、数据统计分析，完成问题的动态挖掘与处理，为航空地面设备、充电桩的性能提升提供支持。另外，集中充电维护保养还可以为驻场单位的电动车提供保养服务，特别是动力电池的维护，以此达到保证持续安全运行、降低运行成本的效果。

总结：综上所述，在大型机场中落实航空地面设备“油改电”工作具有极高的必要性。通过合理规划充电桩、对充电标准进行统一、建设智能化管理系统、实施共享供电、搭建集中充电维护保养站，实现了“油改电”工作，并在保证充电安全性、设备运行稳定性的同时，降低了改造与运营成本。