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南京交通综合能源服务中心铁心桥服务区站
一、背景介绍
随着“双碳”目标的持续推进,交通运输行业作为能源消费和碳排放的重要领域,正处于绿色低碳转型的关键时期。近年来,随着新能源汽车保有量持续增长,高速公路服务区作为交通基础设施的重要组成部分,其智能化、绿色化进程加速落地。
南京交通综合能源服务中心铁心桥服务区站项目位于南京市绕城公路铁心桥段,地处城市中心区域重要道路,是南京城区南部主要通道,直接串联南京城区京沪高速、宁杭高速、机场高速、宁马高速及沪蓉高速,地理位置优越,一直以来服务周边社区生活居民及通过绕城公路的庞大车流。受城市化推进,铁心桥服务区2023年之前的配套服务逐渐弱化,仅具备加油、充电、停车等服务功能,正越来越难以满足绿色低碳的发展需求。
南京交通产业集团有限责任公司(以下简称“产业集团”)在新能源领域具备丰富的开发建设经验。截止2025年3月已累计建设各类光伏电站105座,装机容量110MWp,累计发电量达150GWh,打造了“光伏+服务区/收费站”(“栖霞零碳收费站”—南京市2023年度十佳低碳应用场景)、“光伏+声屏障”(八百河大桥段)、“光伏+储能”(“殷巷‘三化’收费站”)、“光储充一体化”(“清修服务区”)、“光伏+车棚”等多个光伏应用场景,实现了“交通+新能源”发展新模式。
为积极响应国家能源发展战略和综合能源利用政策,应对日益增长的新能源汽车市场对高效、便捷充换电基础设施的需求,推动交通基础设施与能源的深度融合,产业集团以南京市雨花台区铁心桥服务区为试点,充分利用其闲置土地和停车场区域,创新运用“源、网、荷、储”模型,构建“光伏+储能+充电+换电”一体化微电网系统,推动铁心桥服务区向低碳、智能、综合化方向升级。该项目不仅在创新交通新能源场景应用、丰富清洁能源产业链、实现低碳节能等多元化盈利业态的同时促进交通基础设施与能源深度融合发展,更是对推动交通领域清洁低碳转型具有重要示范引领意义。

二、主要做法
(一)聚焦“光伏+充换电”,打造多能循环示范场景
为推进交通基础设施低碳转型,实现节能减排,打造交通综合能源服务中心,产业集团运用“源、网、荷、储”模型对铁心桥服务区进行绿色改造升级,聚焦于“光伏+充换电”场景建设。项目通过设立总装机容量的650kW光伏电站、22.89kW光伏车棚,并结合自营充电站的40根80kW充电桩,以及1座重卡换电站和1座品牌汽车(蔚来)充换电站,构建出“光伏+充换电”的多能循环体系。光伏发电与充换电深度耦合,可实现白天消纳光伏绿电、夜间利用低谷电价的能源调配模式。相比较传统换电站,铁心桥服务区建设的重卡换电站采用双轨技术,其换电频率较单轨提升30%,每年可提供换电服务16500车次,品牌汽车(蔚来)充换电站单日可服务408车次。
“光伏+充换电”模式的深度耦合,不仅满足了新能源车辆快速补能的需求,还通过光伏发电的就近消纳降低了对传统电网的依赖,形成了绿色能源生产与消费的闭环。用户在服务区停留期间,可利用光伏车棚下的充电设施为车辆补充绿电,同时通过智能调度系统实时匹配光伏发电量与充换电需求,实现能源的高效利用。这种模式不仅提升了能源使用效率和用户服务体验,还为过往车辆提供了更为经济与环保的补能选择,为高速公路服务区实现清洁化运营提供了可复制样板,有效推动了交通能源结构的绿色转型。
(二)创新光伏应用场景,探索“零碳+服务”新模式
产业集团以提升能源效率为目标,积极探索光伏绿电应用新场景,在铁心桥服务区打造了南京市首个利用光伏玻璃发电实现零碳排放的“宁小蜂驿站”,探索出“零碳方案+场景应用”的新模式。该驿站利用4块40%透光率碲化镉光伏玻璃进行发电,每块光伏玻璃功率可达200W,面积10.56平方米,年利用小时数约为500小时,预计年发电量超400度,可实现驿站用电全覆盖,光伏绿电就地消纳,有效避免了电能在输送过程中的损耗。围绕“零碳+服务”新模式,驿站还设置了自主餐饮机、休息区和24小时服务设施,不仅有效解决了过往司乘人员“就餐难、充电难、休息难”的痛点,也向公众宣传了“零碳+服务”的具体实践成果,增强了公众的低碳环保意识。
产业集团在创新实践光伏应用场景的同时,持续关注陆上分散式风电政策机遇与市场需求。现已在铁心桥南区建有1台额定转速为150RPM、功率为5kW的微风发电机,积极探索风光互补和分布式能源应用新模式,其在南京区域年利用小时数约为200小时,平均每年发电可达1000度。未来,产业集团将结合“源网荷储”一体化布局“风光储充换”等设施,形成多种能源循环互补、稳定供应的新型能源体系,延伸能源产业价值链。
(三)构建储能微电网系统,保障能源稳定供应
为充分利用光伏电站产生的电量,实现光伏绿电就地消纳,产业集团配备800kW/2000kWh储能设备,构建出“光伏+储能+充电+换电”微电网系统。微电网系统由太阳能光伏方阵、并网逆变器、变电设备、储能电池组、PCS双向变流器、智能切换开关、公共电网、充电站、换电站、负载等构成。源侧包括分布式光伏;荷侧涵盖直流充电桩、服务区用电设备等负荷;储侧包括交能储能、蔚来换电站、电投易充重卡换电站等储电设备;信息层包括数字化平台和手机APP。
在光伏发电高峰时段,系统优先将多余电量存储至储能设备,避免弃光现象;当用电需求激增或电网出现波动时,储能系统可快速响应并释放电能,有效平抑负荷峰谷差,提升能源供应的稳定性和可靠性。电力能源通过储能站、充电站、换电站、电器等负荷为使用载体,采用“绿色充电,以光养桩”的运行策略模式,实现新能源发电的“就地消纳、就地存储、就地平衡”,在局部区域内高度集成的自治系统,从而与国家电网形成主动式配电网的高效互动。通过对储能系统充放电策略的优化,还能充分利用峰谷电价差,降低运营成本,实现经济效益与能源保障的双重提升。
(四)数智赋能全景管控,实现智慧运营
铁心桥服务区具备多种途径电能供应条件,产业集团从多能互补系统协同规划的理念出发,将多种类型的能源系统有机耦合,搭建出多种能源综合利用的数智化能源管控平台,既可以优化能源系统资源配置,提升系统灵活性,还可以统一远程监测电站安全及运行情况,不仅能够有效保障光伏电站安全、高效、稳定运行,还可以保障电站资产、人员安全,深化平台安全风险管控应用。
平台通过整合光伏电站、储能系统、充换电站等多源数据,构建了实时能源监控大屏,动态展示发电量、储能状态、充换电交易量等关键指标,支持管理人员实时掌握能源供需平衡情况。同时,平台具备的远程运维功能,还可以对设备运行状态进行实时监测,当充电桩、换电站等出现故障时,系统能自动报警并推送维修工单至责任人,大幅缩短故障处理时间。
数智化能源管控平台的应用,不仅实现了对能源生产、存储、消费全链条的智能化管理,还为服务区运营决策提供了数据支撑,推动铁心桥服务区从传统能源服务站点向智慧能源综合服务枢纽转型。
三、取得成效
高速公路服务区是交通基础设施的重要组成部分,不仅是实现交通领域绿色转型的关键环节,更是推动交通基础设施与能源深度融合的重要载体。铁心桥服务区通过一系列创新实践,在绿色能源供应、服务能力升级、运营效益提升、综合示范作用等方面取得了显著成果,建立起数字化、低碳化的现代化交通能源体系。
第一,在能源供应方面,项目实现了清洁能源的规模化应用,光伏、储能、充换电设施协同运行,每年可生产75万度光伏绿电,储能充放电约70万度电,充电桩充电量约79万度,换电量约47.9万度,有效替代了传统化石能源,大幅降低了碳排放,为交通领域的“双碳”实践提供了有力支撑。
第二,服务能力上,该站点已从单一的加油充电功能升级为集“燃油+光伏+风电+储能+换电+充电+驾乘服务+智能管理”于一体的综合能源服务枢纽,特别是双轨重卡换电站和品牌汽车充换电站的投用,显著提升了新能源车辆的补能效率,满足了不同类型车辆的多样化需求,过往司乘人员的体验得到极大改善,服务辐射范围进一步扩大。
第三,运营效益方面,通过数智化能源管控平台的精准调度,能源利用效率大幅提高,峰谷电价差的合理利用以及多元化服务带来的收益增长,使得站点在实现环境效益的同时,也获得了良好的经济效益,每年能够节省标准煤约204.35吨,减轻排放CO2约545.38吨,减少排放大气污染气体SO2约4.15吨、NOX约1.41吨,为同类服务区的绿色转型提供了可复制、可推广的市场化运作模式。
第四,在综合性示范作用上,项目构建了一套江苏省高速公路低碳服务区的技术规范与标准,涵盖高速公路服务区碳排放核算方法及评价体系、重卡换电站装备技术体系、数智化管控技术与平台,以及创新实践的“零碳方案+场景应用”等内容。未来,这些成果将逐步在南京市乃至全国范围内推广,助力南京建设“新能源友好城市”,为其他地区交通基础设施的绿色化和智能化升级提供重要参考,形成广泛的示范效应。

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