Разработка рекомендаций по внедрению в транспортную инфраструктуру мегаполиса зарядных станций для электромобилей
|
ГЛАВА 1. МЕСТО ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ В ТРАНСПОРТНОЙ
ИНФРАСТРУКТУРЕ МЕГАПОЛИСА 6
1.1. Транспортная инфраструктура мегаполиса: понятие, составляющие
и тенденции 6
1.2. Особенности использования электромобилей в транспортной
инфраструктуре мегаполиса 9
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ПРАКТИКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ МЕГАПОЛИСА 21
2.1. Международный опыт создания инфраструктуры для
электромобилей 21
2.2. Эволюция транспортной инфраструктуры мегаполиса (на примере г.
Екатеринбурга) 30
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ
ИНФРАСТРУКТУРЫ МЕГАПОЛИСА (НА ПРИМЕРЕ Г.
ЕКАТЕРИНБУРГА) 36
3.1. Исследование удовлетворенности автовладельцев транспортной
инфраструктурой г. Екатеринбурга 36
3.2. Рекомендации по адаптации транспортной инфраструктуры г.
Екатеринбурга к использованию электромобилей 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 51
ИНФРАСТРУКТУРЕ МЕГАПОЛИСА 6
1.1. Транспортная инфраструктура мегаполиса: понятие, составляющие
и тенденции 6
1.2. Особенности использования электромобилей в транспортной
инфраструктуре мегаполиса 9
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ПРАКТИКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ МЕГАПОЛИСА 21
2.1. Международный опыт создания инфраструктуры для
электромобилей 21
2.2. Эволюция транспортной инфраструктуры мегаполиса (на примере г.
Екатеринбурга) 30
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ
ИНФРАСТРУКТУРЫ МЕГАПОЛИСА (НА ПРИМЕРЕ Г.
ЕКАТЕРИНБУРГА) 36
3.1. Исследование удовлетворенности автовладельцев транспортной
инфраструктурой г. Екатеринбурга 36
3.2. Рекомендации по адаптации транспортной инфраструктуры г.
Екатеринбурга к использованию электромобилей 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 51
Транспорт личный и общественный уже давно является неотъемлемой частью жизни людей. Ведь он играет огромную роль в экономике страны и является составной частью общественной жизни. Уже долгое время от работы транспорта зависит функционирование и развитие предприятий промышленности, сельского хозяйства, снабжения и торговли. Он обеспечивает повышение производительности труда, сокращению времени доставки грузов или проезда до места работы. И для обеспечения оптимального функционирования всего совокупного транспорта необходимо создавать соответствующую транспортную инфраструктуру.
За время существования автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (далее ДВС) было выявлено множество недостатков и критически важных последствий использования традиционного транспорта. И как считают многие эксперты, чтобы начать революцию в сфере личного транспорта, а заодно и в структуре энергопотребления, необходимо заниматься развитием электромобилей и необходимой для них инфраструктуры. Насколько сейчас развита инфраструктура и готовы ли мы к переходу на электромобили - это и является проблемой исследования.
По данным статистики на сайте EVvolumes.com, с 2010 года по настоящее время общий парк электромобилей всех стран увеличился с нескольких тысяч единиц, до пяти с половиной миллионов единиц [1]. Если мы будем придерживаться положительных прогнозов, то, к 2030 году мировой парк электромобилей будет превышать 100 млн. единиц. Поэтому мы считаем, что данная тема весьма актуальна.
Как показывает мировой опыт, инфраструктура для электромобилей активно развивается. Передовыми странами в этом плане являются США, Китай, и страны Европейского союза (далее ЕС). В США, например, предусмотрены компенсационные выплаты за установку общественной зарядной станции. Компенсация достигает 50 % но не более 25 тыс. долларов. Таким образом, США развили одну из крупнейших инфраструктурных сетей для электромобилей в мире - 30868 станций и скоростных зарядок без учета домашних. Китай в отличие от США развивает инфраструктуру для зарядки электромобилей за бюджетные средства. Так, власти КНР рассчитывают открыть к 2020 году зарядные станции в количестве, достаточном для обслуживания около 5 млн. электромобилей. Страны ЕС используют обе вышеупомянутые модели. Каково значение электромобилей в науке и практике? Во-первых, это наиболее эффективное использование энергии благодаря КПД, который достигает 88 - 95 % у электромобиля, против 20 - 25 % у автомобиля с ДВС. Во-вторых, по мере развития мировой экономики, «экологическая инфраструктура» начала давать сбои, а электромобиль является экологичным видом транспорта, т.к. от него намного меньше загрязняющих выбросов.
Объектом данного исследования является транспортная инфраструктура мегаполиса на примере г. Екатеринбурга. Предметом данного исследования является адаптация транспортной инфраструктуры мегаполиса к использованию электромобилей.
Целью исследования является разработка рекомендаций по внедрению в транспортную инфраструктуру мегаполиса зарядных станций для электромобилей.
Задачи исследования:
1. Обобщить теоретические основы транспортной инфраструктуры мегаполиса.
2. Сформулировать особенности использования электромобилей в транспортной инфраструктуре мегаполиса.
3. Рассмотреть международный опыт создания транспортной инфраструктуры для электромобилей.
4. Обобщить тенденции развития транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга.
5. Провести социологическое исследование с целью оценки удовлетворенности автовладельцами, состоянием транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга на данный момент.
При написании выпускной квалификационной работы использовались различные источники: сборники статей, журнальные публикации, электронные ресурсы, официальные документы г. Екатеринбург. Также для создания интернет опроса использовался сервис Google Forms.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и списка источников и литературы.
За время существования автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (далее ДВС) было выявлено множество недостатков и критически важных последствий использования традиционного транспорта. И как считают многие эксперты, чтобы начать революцию в сфере личного транспорта, а заодно и в структуре энергопотребления, необходимо заниматься развитием электромобилей и необходимой для них инфраструктуры. Насколько сейчас развита инфраструктура и готовы ли мы к переходу на электромобили - это и является проблемой исследования.
По данным статистики на сайте EVvolumes.com, с 2010 года по настоящее время общий парк электромобилей всех стран увеличился с нескольких тысяч единиц, до пяти с половиной миллионов единиц [1]. Если мы будем придерживаться положительных прогнозов, то, к 2030 году мировой парк электромобилей будет превышать 100 млн. единиц. Поэтому мы считаем, что данная тема весьма актуальна.
Как показывает мировой опыт, инфраструктура для электромобилей активно развивается. Передовыми странами в этом плане являются США, Китай, и страны Европейского союза (далее ЕС). В США, например, предусмотрены компенсационные выплаты за установку общественной зарядной станции. Компенсация достигает 50 % но не более 25 тыс. долларов. Таким образом, США развили одну из крупнейших инфраструктурных сетей для электромобилей в мире - 30868 станций и скоростных зарядок без учета домашних. Китай в отличие от США развивает инфраструктуру для зарядки электромобилей за бюджетные средства. Так, власти КНР рассчитывают открыть к 2020 году зарядные станции в количестве, достаточном для обслуживания около 5 млн. электромобилей. Страны ЕС используют обе вышеупомянутые модели. Каково значение электромобилей в науке и практике? Во-первых, это наиболее эффективное использование энергии благодаря КПД, который достигает 88 - 95 % у электромобиля, против 20 - 25 % у автомобиля с ДВС. Во-вторых, по мере развития мировой экономики, «экологическая инфраструктура» начала давать сбои, а электромобиль является экологичным видом транспорта, т.к. от него намного меньше загрязняющих выбросов.
Объектом данного исследования является транспортная инфраструктура мегаполиса на примере г. Екатеринбурга. Предметом данного исследования является адаптация транспортной инфраструктуры мегаполиса к использованию электромобилей.
Целью исследования является разработка рекомендаций по внедрению в транспортную инфраструктуру мегаполиса зарядных станций для электромобилей.
Задачи исследования:
1. Обобщить теоретические основы транспортной инфраструктуры мегаполиса.
2. Сформулировать особенности использования электромобилей в транспортной инфраструктуре мегаполиса.
3. Рассмотреть международный опыт создания транспортной инфраструктуры для электромобилей.
4. Обобщить тенденции развития транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга.
5. Провести социологическое исследование с целью оценки удовлетворенности автовладельцами, состоянием транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга на данный момент.
При написании выпускной квалификационной работы использовались различные источники: сборники статей, журнальные публикации, электронные ресурсы, официальные документы г. Екатеринбург. Также для создания интернет опроса использовался сервис Google Forms.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и списка источников и литературы.
Развитие автомобильной промышленности играет большую роль в экономическом развитии, как отдельных городов, так и страны в целом. Именно поэтому многие страны мира тратят большие силы и средства для улучшения, как автомобилей, так и соответствующей им инфраструктуре. Именно благодаря этому теперь мы можем наблюдать, как мировая автомобильная промышленность продвигается вперед в данном вопросе.
Уже сейчас благодаря отдельным энтузиастам и целым конструкторским бюро мы можем наблюдать и автомобили на «биотопливе», и летающие автомобили, и электромобили, и т.д. Хотя их широкое распространение казалось невероятным несколько лет назад. Мы же для подробного анализа выбрали электромобиль.
Электромобили являются прекрасной альтернативой автомобилю с ДВС, с массой своих преимуществ. Его КПД составляет 90-95%, а безопасность и экологичность, без всяких сомнений, являются главными преимуществами, что уже говорить о сравнении цен на традиционное топливо и на электроэнергию. Но массовому внедрению электромобиля мешают некоторые недостатки, которые являются существенными.
Что же помогло уменьшить влияние этих недостатков и популяризовать электромобиль? Первое что стоит отметить - это развитая сеть зарядных станций, которая позволяет использовать электромобиль в рамках мегаполиса. Также немаловажно, что аккумуляторные батареи за последние годы стали в разы дешевле и в разы лучше. И необходимо продолжать совершенствовать аккумуляторы, потому что он является как самым важным звеном электромобиля, так и его самым слабым.
При решении задачи обобщения теоретических основ транспортной инфраструктуры мегаполиса в работе мы узнали понятие о транспортной инфраструктуре и из чего она состоит, а также выделили некоторые тенденции ее развития. Выделяя главную мысль, стоит отметить, что транспортная инфраструктура способствует эффективному взаимодействию человека со всеми видами транспорта и транспортных структур с целью осуществления экономической и неэкономической деятельности человека. И как итог мы хотим выделить несколько объектов инфраструктуры, в отношении которых необходимо вести упорные работы, чтобы добиться массового распространения электромобилей в г. Екатеринбурге. Во-первых, это автостоянки и парковочные места автомобилей и соответствующие им транспортно-обслуживающие предприятия, и объекты, которые будут устанавливать, и обслуживать зарядные станции. Во-вторых, стоит вести развитие улично-дорожной сети города в целом, это касается и примыкающим к ним тротуарам, велодорожкам, парковым зонам.
При решении задачи формулирования особенностей использования электромобилей в транспортной инфраструктуре мегаполиса в работе мы рассмотрели, пожалуй, главную особенность электромобиля, которая состоит в том, что он нуждается в постоянной подзарядке продолжительность которой, обычно, составляет от 30 минут до нескольких часов. И для того чтобы обеспечить беспрепятственное функционирование электромобиля в мегаполисе создают сеть зарядных станций, которых должно хватать для обеспечения подзарядки всех транспортных средств. В настоящий момент существует несколько типов зарядных станций для электромобилей. И при их установке сразу же возникает вопрос: Какой тип выбрать? Выбор типа зарядной станции зависит от времени нахождения электромобиля на парковке. Второй тип используют при парковке на несколько часов (дом или работа и т.п.). Третий и четвертый тип используют при недлительной парковке, например, у торгового центра. Все типы отличаются максимально выдаваемым напряжением, и от этого зависит скорость зарядки. Также если взять во внимание существование нескольких типов коннекторов для проводных зарядок, возникает потребность в принятии единого стандартного коннектора для всех электромобилей и зарядных станций.
При решении задачи рассмотрения международного опыта создания транспортной инфраструктуры для электромобилей в работе рассматривались модели распространения зарядных станций, т.е. как будет произведена поддержка бизнеса в установке зарядных станций, будут ли какие-либо льготы и компенсационные выплаты. Или же установка станций будет производиться за счет государственного бюджета. Также льготы касаются и владельцев электромобилей, например, отмена пошлин и НДС на покупку электромобилей, бесплатное парковочное место, бесплатная зарядка для резидентов города (не касается быстрых экспресс-зарядок). Здесь возникает вопрос об использовании успешного международного опыта при создании зарядной инфраструктуры для электромобилей.
При решении задачи обобщения тенденций развития транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга в работе мы выяснили, как менялся подход к совершенствованию транспортной инфраструктуры. Когда возникли и как развивались существующие виды общественного транспорта, такие как автобус, трамвай, метро и т.д. Также мы затронули их нынешнее состояние и то, как их объединила единая система электронной оплаты проезда (ЕКАРТА). Это сделало оплату проезда универсальной, а также автоматизировать льготы, т.е. при оформлении карты по предъявлению документа оформляются льготы.
Также мы затронули стратегическое видение будущего. Если придерживаться оптимистичных прогнозов, то можно ожидать значительное повышение городской мобильности, широкое внедрение процессов цифровизации для управления пассажирскими перевозками и организации дорожного движения. А главное в перспективные планы входит строительство сети зарядных станций для электромобилей.
При решении задачи проведения социологического исследования с целью оценки удовлетворенности автовладельцами состоянием транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга в работе мы провели опрос с целью узнать отношение к существующей транспортной инфраструктуре со стороны горожан, как реальных пользователей инфраструктурой. В целом они оценивают ее состояние как «среднее» и выделяют, в качестве главной проблемы, некачественное дорожное покрытие и несвоевременное обслуживание таких участков дорог. Также многие отмечают недостаточное количество парковочных мест и недостаточно широкие улицы. Как итог можно говорить о том, что повышение качества дорожного покрытия имеет первостепенную важность.
Таким образом, задачи решены в полном объеме, цель достигнута - рекомендации по внедрению в транспортную инфраструктуру мегаполиса зарядных станций для электромобилей разработаны. Мы отмечаем первую рекомендацию как фундаментальную, т.е. целесообразно развивать сеть зарядных станций, придерживаясь алгоритма взаимодействия владельцев электромобилей с компанией, устанавливающей и обслуживающей зарядные станции.
Уже сейчас благодаря отдельным энтузиастам и целым конструкторским бюро мы можем наблюдать и автомобили на «биотопливе», и летающие автомобили, и электромобили, и т.д. Хотя их широкое распространение казалось невероятным несколько лет назад. Мы же для подробного анализа выбрали электромобиль.
Электромобили являются прекрасной альтернативой автомобилю с ДВС, с массой своих преимуществ. Его КПД составляет 90-95%, а безопасность и экологичность, без всяких сомнений, являются главными преимуществами, что уже говорить о сравнении цен на традиционное топливо и на электроэнергию. Но массовому внедрению электромобиля мешают некоторые недостатки, которые являются существенными.
Что же помогло уменьшить влияние этих недостатков и популяризовать электромобиль? Первое что стоит отметить - это развитая сеть зарядных станций, которая позволяет использовать электромобиль в рамках мегаполиса. Также немаловажно, что аккумуляторные батареи за последние годы стали в разы дешевле и в разы лучше. И необходимо продолжать совершенствовать аккумуляторы, потому что он является как самым важным звеном электромобиля, так и его самым слабым.
При решении задачи обобщения теоретических основ транспортной инфраструктуры мегаполиса в работе мы узнали понятие о транспортной инфраструктуре и из чего она состоит, а также выделили некоторые тенденции ее развития. Выделяя главную мысль, стоит отметить, что транспортная инфраструктура способствует эффективному взаимодействию человека со всеми видами транспорта и транспортных структур с целью осуществления экономической и неэкономической деятельности человека. И как итог мы хотим выделить несколько объектов инфраструктуры, в отношении которых необходимо вести упорные работы, чтобы добиться массового распространения электромобилей в г. Екатеринбурге. Во-первых, это автостоянки и парковочные места автомобилей и соответствующие им транспортно-обслуживающие предприятия, и объекты, которые будут устанавливать, и обслуживать зарядные станции. Во-вторых, стоит вести развитие улично-дорожной сети города в целом, это касается и примыкающим к ним тротуарам, велодорожкам, парковым зонам.
При решении задачи формулирования особенностей использования электромобилей в транспортной инфраструктуре мегаполиса в работе мы рассмотрели, пожалуй, главную особенность электромобиля, которая состоит в том, что он нуждается в постоянной подзарядке продолжительность которой, обычно, составляет от 30 минут до нескольких часов. И для того чтобы обеспечить беспрепятственное функционирование электромобиля в мегаполисе создают сеть зарядных станций, которых должно хватать для обеспечения подзарядки всех транспортных средств. В настоящий момент существует несколько типов зарядных станций для электромобилей. И при их установке сразу же возникает вопрос: Какой тип выбрать? Выбор типа зарядной станции зависит от времени нахождения электромобиля на парковке. Второй тип используют при парковке на несколько часов (дом или работа и т.п.). Третий и четвертый тип используют при недлительной парковке, например, у торгового центра. Все типы отличаются максимально выдаваемым напряжением, и от этого зависит скорость зарядки. Также если взять во внимание существование нескольких типов коннекторов для проводных зарядок, возникает потребность в принятии единого стандартного коннектора для всех электромобилей и зарядных станций.
При решении задачи рассмотрения международного опыта создания транспортной инфраструктуры для электромобилей в работе рассматривались модели распространения зарядных станций, т.е. как будет произведена поддержка бизнеса в установке зарядных станций, будут ли какие-либо льготы и компенсационные выплаты. Или же установка станций будет производиться за счет государственного бюджета. Также льготы касаются и владельцев электромобилей, например, отмена пошлин и НДС на покупку электромобилей, бесплатное парковочное место, бесплатная зарядка для резидентов города (не касается быстрых экспресс-зарядок). Здесь возникает вопрос об использовании успешного международного опыта при создании зарядной инфраструктуры для электромобилей.
При решении задачи обобщения тенденций развития транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга в работе мы выяснили, как менялся подход к совершенствованию транспортной инфраструктуры. Когда возникли и как развивались существующие виды общественного транспорта, такие как автобус, трамвай, метро и т.д. Также мы затронули их нынешнее состояние и то, как их объединила единая система электронной оплаты проезда (ЕКАРТА). Это сделало оплату проезда универсальной, а также автоматизировать льготы, т.е. при оформлении карты по предъявлению документа оформляются льготы.
Также мы затронули стратегическое видение будущего. Если придерживаться оптимистичных прогнозов, то можно ожидать значительное повышение городской мобильности, широкое внедрение процессов цифровизации для управления пассажирскими перевозками и организации дорожного движения. А главное в перспективные планы входит строительство сети зарядных станций для электромобилей.
При решении задачи проведения социологического исследования с целью оценки удовлетворенности автовладельцами состоянием транспортной инфраструктуры г. Екатеринбурга в работе мы провели опрос с целью узнать отношение к существующей транспортной инфраструктуре со стороны горожан, как реальных пользователей инфраструктурой. В целом они оценивают ее состояние как «среднее» и выделяют, в качестве главной проблемы, некачественное дорожное покрытие и несвоевременное обслуживание таких участков дорог. Также многие отмечают недостаточное количество парковочных мест и недостаточно широкие улицы. Как итог можно говорить о том, что повышение качества дорожного покрытия имеет первостепенную важность.
Таким образом, задачи решены в полном объеме, цель достигнута - рекомендации по внедрению в транспортную инфраструктуру мегаполиса зарядных станций для электромобилей разработаны. Мы отмечаем первую рекомендацию как фундаментальную, т.е. целесообразно развивать сеть зарядных станций, придерживаясь алгоритма взаимодействия владельцев электромобилей с компанией, устанавливающей и обслуживающей зарядные станции.
