纯电动公交车充换电站经济效益研究——以薛家岛电动公交车充换电站为例.doc

纯电动公交车充换电站经济效益研究——以薛家岛电动公交车充换电站为例.doc 纯电动公交车充换电站经济效益研究——以薛家岛电动公交车充换电站为例 -->第一章绪论 1.1研究背景与意义 1.1.1研究背景 伴随全球经济的快速发展，汽车工业在世界各国国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。在中国，从20世纪90年代以来，汽车工业迅速发展，世界汽车企业纷纷到我国进行投资建厂。经历了20多年的发展，我国汽车保有量呈急剧增长的趋势，据相关部门统计，截止2015年底，我国机动车保有量达2.79亿量，其中汽车约1.72亿辆，近五年汽车保有量占机动车总保有量的比率从47.06,上升到61.82,。汽车保有量的迅速增长使交通领域对石油的消耗需求増加，造成我国能源供应紧张，加重能源危机，同时导致汽车尾气排放增加，加剧城市空气污染。 我国石油资源本身相对匮乏。从1993年开始，随着我国石油进口不断増加，由石油出口国变成净进口国.2009年，我国原油进口依存度达到50,，超过了国际公认的警戒线。到了2011年，我国原油进口依存度达55.2,，比美国还高，成为第一大石油进口国和消费国。截止2015年底，据中国石油集团经济技术研究院统计数据，我国石油进口依存度突破60,。从这些数据可以看出，我国石油对外依存度不断上升，而较高的石油对外依存度加剧了能源安全问，给我国经济发展带来巨大的影响。传统燃油汽车在行驶的过程中除了带来烟雾、光化学烟雾和酸雨等危害，其产生的大量二氧化碳，是导致全球气候变暖的主要原因。据相关调查思示，城市90,的一氧化碳、60,以上的碳氧化合物和30,以上的氮氧化物来自汽车排放，汽车尾气排放对整个大气污染的贡献率达60,,70,。鉴于此，电动汽车电代油:，实现:零排放:能够大大缓解环境污染。同时，电动汽车以电力为主要动力，不仅提高了能源利用效率也促使新能源的 不断开发，这从一定程度上减少了汽车对化石能源的依赖，缓解了能源危机。 .......................... 1.2研究内容与方法 1.2.1研究内容 本文首先了研究背景和研究意义，并评述了电动汽车充换 电基础设施、经济效益和电动汽车充换电基础设施经济效益的国内外研究现状。接着，对国内外电动汽车充换电基础设施发展现状进行分析。在文献研究和现状分析的基础上构建了电动公交车充换电站经济效益理论分析框架。最后以薛家岛电动公交车充换电站为例，运用所建立的理论分析框架对其经济效益进行分析和评价并得出本文结论。本文共分为6章。具体结构安排和技术路线图如下。 第一章，绪论。论述了本文研究背景与意义、本文主要研究内容与方法及创新点。 第二章，文献综述。综述了电动汽车充换电基础设施、经济效益和电动汽车充换电基础设施经济效益的国内外研究现状 第三章，国内外电动汽车充换电基础设施发展现状。从国外来看，分析了美国、日本和德国的充换电基础设施的建设现状、运营主体和相关政策。从国内来看，分析了我国电动汽车的发展现状及其充换电基础设施的相关政策、建设和运营现状。 第四章，纯电动公交车充换电站经济效益分析模型。首先梳理了充换电站经济效益总体理论分析框架，然后在充换电站运行机理和运营模式分析的基础上，构建了纯电动公交车充换电站的经济效益分析模型。 第五章，案例研究一一薛家岛电动公交车充换电站为例。在项目基本情况和运营模式分析的基础上，应用第三章建立的经济效益理论分析框架对该案例经济效益进行分析和评价。 第六章，对全文进行总结。 ....................... 第二章文献综述 2.1电动汽车充换电基础设施研究综述 2.1.1电动汽车充换电基础设施概述 电动汽车充换电基础设施对电动汽车推广与示范运营起到基本保障作用。按照能量补给方式不同可以分为充电基础设施和换电基础设施。前者是快充或者慢充的方式给整车充电，主要表现形式是慢充植、快充粧和充电站。后者是基于电池租赁的更换电池的能量补给方式，主要表现形式是大型充换电站。各类充换电设施特性的比较如表图2-1所示。 ....................... 2.2经济效益研究综述 2.2.1经济效益的概念界定 大部分学者认为经济效益表现为产出投入比，产出投入比越高，经济效益越好，反之越差。如文献,15,认为经济效益是指以尽可能小的劳动成本，获得尽可能多的经营业绩，或以同样的劳动成本获得更多的经营收益。文献,16,认为经济效益是指人们进行经济活动所取得的符合社会需要的劳动成果(即收益与效用)与劳动消耗(即费用)之间的对比。文献,17,认为经济效益分析就是通过财务盈利能力分析来考察项目投资的盈利水平。 经济效益分类。现有文献将其分为微观经济效益和宏观经济效益，如文献,18,、文献,19,等认为微观经济效益是基于企业自身的财务状况，从投入产出的角度对经济效益做出计算和评估。宏观经济效益主要是指项目在全生命周期内对国民经济、社会环境、自然资源与环境等方面产生的影响。从时间的角度考虑投入产出比，经济效益又分为静态经济效益和动态经济效益，文献,18,认为静态经济效益是某特定时期内的投入产出比，而动态经济效益是某一时期投入产出比与另一时期投入产出比的对比。本文主要从充换电站运营商角度，从微观层面分析其投入产出经济效益。 以非可再生能源为电力的充换电站效益的研究。文献,32,从运营商的角度对德国电动汽车快速充电站的经济性进行了案例研究。以投资回报率做为主要衡量标准。评估结果表明当前快速充电站大规模发展具有不确定性，因为在低电动汽车采用率的前提下，充电站很难盈利，所以除了可替代充电之间的竞争，电动汽车采用率也是一个决定投资风险的关键因素。文献,33,基于生命周期理论把汽车能源补给基础设施运行分为三个阶段:生产、运输和设备安装。根据加利福尼亚充电基础设施布局，选择高速公路停车场、市中心商业停车场及市政购物中心的汽车运行数据，对比分析了三个阶段电动汽车、汽油车、柴油车的能源消耗和环境效益，主要指尾气排放。结果表明充电基础设施的发展没有改变电动汽车相对于燃油车的尾气排放优势。在电动汽车整个生命周期中，而且所排放的二氧化硫多余燃油汽车。文献,34,主要研究了拥有直流充电粧 -->的充电站的电力成本，研究结果表明，在低混合动力电动汽车采用率的前提下，电力设备的电力需求成本占整个充电站电力成本的很高比例，如果提高混合定力电动汽车采用率并加强停车管理，电 为设备的电为需求成本将会降低。 .................... 第三章国内外电动汽车充换电基础设施发展现状...............17 3.1国外电动汽车充换电基础设施发展现状...............17 3.1.1美国............18 第四章纯电动公交车充换电站经济效益理论分析模型..............35 4.1纯电动公交车充换电站经济效益总体理论分析框架..............35 4.2纯电动公交车充换电站成本分析..................36 第五章案例研究一一以薛家岛电动公交车充换电站为例.............. 5.1项目基本情况............47 5.1.1项目基本介绍................47 第五章案例研究——以薛家岛电动公交车充换电站为例 5.1项目基本情况 5.1.1运营模式分析 薛家岛电动公交车充换电站是以:分散充换电:为主要布局模式， 即该充换电站同时具备充电和换电能力，具有随充随换，充换结合 的特点。充换电站由国家电网公司运营，服务对象是青岛市和黄岛 区公交公司。在此基础上，该充换电站采用电池租赁模式即充换电 站从上游电池生产商处租入电池，然后转租给各公交公司，并向他 们提供充换电服务和电池集中管理和维护服务。公交公司从整车制 造商处购买裸车并向国网缴纳充电服务费，其中包含了电池租赁 费。此外，在这个运营模式中还包括供电公司和政府，供电公司为 国网提供电力，国家政府为国网提供充换电站建设补贴并为公交公 司提供购车补贴。具体运营模式如图5-1所示。 ...................... 第六章全文总结 本文首先分析评述了国内外相关研究现状，总结阐述了经济效益研 究的相关理论，然后从政策、建设和运营三个方面分析了国内外电 动汽车充换电站基础设施的发展现状。在此基础上，详细构建了电 动公交车充换电站经济效益理论分析框架，最后选择薛家岛电动公 交车充换电站案例，应用所建立的经济效益理论分析框架对其经济效益进行研究。全文得到以下结论; (1)充换电基础设施作为电动汽车产业发展的基础和保障越来越受到世界各国的重视，在政策的推动下，呈规模化发展趋势。迫于环境污染、能源短缺等问题的日益恶化，世界各国越来越重视新能源电动汽车产业的发展并加大支持力度。随着电动汽车规模化发展，各国政府越来越意识到充换电基础设施在电动汽车推广运营过程中的基础和保障作用。在政策的推动下，各国充换电基础设施建设和发展取得了很大进展并形成了本国特色。我国在2014年以来政策逐渐倾向于电动汽车充换电基础设施建设，近两年电动汽车基础设施建设也取得了突破性发展。 (2)本文基于现有文献研究构建了以成本收益法为基础的电动公交车充换电站经济效益理论分析框架。在充换电站组成结构和运营模式分析的基础上，梳理了充换电站的成本和收入结构及其影响因素并且根据成本收益模型得到净效益，然后对效益进行分析，包括经济效益评价指标分析和不确定性分析。其中经济效益评价指标是在基本财务分析指标的基础上加入了环境效益分析指标。经济效益不确定分析主要选择了盈亏平衡分析法和敏感性分析法，分析不同因素对充换电站经济效益的影响程度。这个理论分析框架希望能为电动汽车充换电站经济效益分析提供一个通用的研究思路。