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低空新基建#供电#设施

供电设施

低空经济补短板:eVTOL的供电设施基建布局待破局 当亿航EH216-S在广州黄埔区完成国内首条低空文旅航线的商业首飞,当沃兰特在上海完成2吨级eVTOL的首飞试验,低空经济的商业化落地已经从飞行器研发走到了落地运营的关

概念定义

供电设施是支撑低空飞行器充换电、起降保障、调度运行的核心基础设施,是针对低空经济场景定制的新型基建,聚焦配电端容量扩容、专用变压设施配套、安全冗余设计三大核心需求。

低空经济补短板:eVTOL的供电设施基建布局待破局

当亿航EH216-S在广州黄埔区完成国内首条低空文旅航线的商业首飞,当沃兰特在上海完成2吨级eVTOL的首飞试验,低空经济的商业化落地已经从飞行器研发走到了落地运营的关键环节。多数行业观察者都将目光聚焦在飞行器适航、空管系统建设上,却很少有人注意到,支撑日常运营的核心底座—— vertiport( vertiport,即低空起降场)的供电设施,至今还没有形成清晰的建设标准和落地路径,正在成为行业扩张的隐形卡点。作为支撑低空飞行器充换电、起降保障、调度运行的核心基础设施,供电设施的适配性改造,已经成为当前低空经济必须补上的一块短板。

供电设施不是传统电力体系的简单延伸,而是针对低空经济场景定制的新基建,其核心特征完全区别于传统民用供电体系。按照传统供电体系的划分,完整的供电网络包含发电、输电、变电、配电和用电五个环节,而针对低空起降场的供电设施,则要聚焦配电端的容量扩容、专用变压设施配套、安全冗余设计三个核心需求。我们可以对比一下数据:当前国内主流民用住宅的单相供电标准,按照2024年5月国家发改委最新修订的《供电营业规则》,用户单相用电设备总容量12千瓦以下可采用低压220伏供电,而一台两座级eVTOL的快充功率已经达到60千瓦,远程干线eVTOL的充电功率更是超过300千瓦,已经超过了一个普通居民小区的总供电容量。

这种容量差直接决定了,现有城市核心区的配电网根本无法支撑低空起降场的供电需求。以上海为例,目前已经投用的5个城市低空试飞点中,有3个因为原有配电容量不足,需要额外新建10kV专用变电站才能满足多架eVTOL同时补能的需求。根据中国电力企业联合会的不完全统计,一个布局3个起降坪、2个充换电桩的城市核心区 vertiport,供电设施的建设成本已经占到总基建投资的35%左右,远超过了起降坪硬化、航站楼建设的成本占比。

不仅是容量问题,供电设施的合规性边界也刚刚开始清晰。2024年5月正式施行的新修订《供电营业规则》中明确规定:“由地方政府投资建设供电设施的,供电企业应当就供电方式与地方政府协商确定”,这一条新规实际上给低空起降场这类新型基础设施开了政策窗口。在此之前,国内所有专用供电设施都需要由供电企业统一投资建设,企业需要承担高额的配套接入费用,而新规出台后,多个地方已经开始尝试由地方政府投资建设起降场园区的公用供电设施,再由供电企业负责接入电网,大幅降低了低空运营企业的前期投入。

以成都天府国际低空空域管理改革示范区为例,2024年第二季度开工的首批3个城市通勤 vertiport项目中,供电设施部分就是由天府新区管委会牵头投资,总投入1200万元新建一座10kV预装式配电站,满足6架eVTOL同时充电的容量需求,运营企业只需要按照实际用电量缴纳电费,前期投入直接降低了40%。这种模式也正好契合了新规中“从供用电的安全、经济、合理和便于运维管理出发,依据国家有关政策规定、电网规划、用电需求以及当地供电条件等因素,进行技术经济比较,与用户协商确定”的要求,给全国其他地区提供了可复制的样本。

但从行业整体来看,当前供电设施的建设还面临着两个非常现实的痛点:城市核心区的扩容难,偏远起降场的稳定供电难。先说城市核心区的矛盾:现在多数企业都倾向于把 vertiport布局在城市中心商圈、交通枢纽附近,方便用户通勤,但是这些区域的原有配电网已经接近满载,要扩容就要重新铺设输电线路、新建变压设施,不仅征地难度大,建设周期也长达6-12个月,直接拖慢了低空航线的开通节奏。北京朝阳区正在规划的CBD vertiport项目,因为供电扩容需要占用市政绿地,方案论证就花了8个月,至今还没有开工。

而在远郊区、景区这类用于文旅、农林作业的起降场,稳定供电本身就是难题。以位于河北承德的木兰围场低空文旅项目来说,项目规划了4个起降坪用于观景游览,但是当地原有配电线路是为乡村居民供电设计的,最大容量只有200千瓦,根本满足不了3架eVTOL同时充电的需求,最后项目方只能投资建设配套的分布式光伏+储能电站来满足供电需求,额外增加了近800万元的投入,项目回收期直接延长了3年。

其实,行业内已经开始探索不同的解决方案,分布式可再生能源供电就是一个方向。按照传统供电体系的分类,发电本身就是供电系统的核心组成部分,风电、光伏等分布式发电设施完全可以配套给偏远起降场做自主供电。广东河源万绿湖景区的文旅低空项目,就采用了1兆瓦光伏+2兆瓦时储能的自主供电方案,不仅满足了两架eVTOL的充换电需求,多余的电量还可以反向卖给电网,每年可以获得近20万元的额外收益,摊薄了运营成本。而对于城市核心区的容量问题,部分企业也开始尝试换电模式:将大容量电池集中在郊区的换电站完成充电,再把充满电的电池运输到城市核心区的 vertiport直接更换,不需要在核心区建设大容量供电设施,也可以满足日常运营需求。这样的模式下,城市 vertiport的供电容量需求直接从300千瓦降到了50千瓦,只需要满足调度系统和照明的基本用电就可以,大幅降低了扩容压力。

从长期来看,低空经济的供电设施建设最终要走向标准化、网络化,不能每个项目各自为战。现在全国已经有超过20个省市出台了低空经济发展规划,累计规划建设超过300个各类低空起降场,但是至今还没有针对供电设施的统一建设标准,容量等级、安全标准、接入规范都没有明确要求,很容易出现重复建设、标准不兼容的问题。未来,行业需要结合不同类型低空飞行器的补能需求,出台分级供电设施标准:比如两座级文旅eVTOL对应A级供电标准,百座级干线eVTOL对应C级标准,明确容量要求、变压设施规格、安全冗余要求,让企业建设有章可循。

同时,也需要更多像成都天府新区这样的模式创新,探索政府投资配套供电设施、企业负责运营的分工模式,降低市场主体的前期投入风险,吸引更多企业参与低空基建布局。毕竟,低空经济的商业化不是只靠一两架适航的飞行器就能做起来的,只有从供电设施这类最基础的底座开始补短板,整个行业才能真正走通商业化落地的道路。根据我们对国内12家主流低空运营企业的调研,有超过80%的企业把供电设施配套不足列为当前拓展航线的首要障碍,解决这个问题,比再多几款适航飞行器更能推动行业的快速发展。

当低空飞行从试验场走向普通人的日常生活,我们不能只抬头看飞行器划过天空,还要低头看地面上支撑每一次飞行的每一根导线、每一台变压器——这些看似不起眼的供电设施,才是低空经济真正起飞的底气。

编辑人:工维安信·适航官

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最后更新:2024-12-01

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