廈門電力勘察設計院為構建新型電力系統(tǒng)“碳”路先行

　　黨的二十屆三中全會強調(diào)，“中國式現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化。”碳達峰與碳中和(以下簡稱雙碳)行動是推進中國式現(xiàn)代化的必由之路，而實現(xiàn)雙碳目標的關鍵載體之一是加快構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。在今年8月召開的2024電力低碳轉(zhuǎn)型年會上，業(yè)內(nèi)專家進一步指出，要在能源生產(chǎn)側實施清潔替代，打造深度低碳(零碳)電力系統(tǒng)。

　　在廈門東部新城的兩岸金融中心片區(qū)，福建省首座新型電力系統(tǒng)110千伏“零碳”示范站——廈門110千伏店里變電站(以下簡稱店里變電站)即將開工。待2025年底建成后，店里變電站將有別于傳統(tǒng)變電站，“身披”剔透的光伏板、“懷擁”翠綠的灌木叢、“胸納”25項低碳新技術，完美點綴在城市景觀中，實現(xiàn)運行用能需求“自平衡”，對城市生態(tài)環(huán)境“近零影響”。從圖紙到現(xiàn)實、從集成到創(chuàng)新，店里變電站以典范之姿領跑全省，其背后是廈門電力勘察設計院(以下簡稱設計院)為助力構建新型電力系統(tǒng)“碳”路先行。

　　傾力“圖”之敞開窗口以新促新

　　2023年4月，接到國網(wǎng)廈門供電公司關于建設全省首座零碳變電站任務時，項目負責人李煜錳心潮澎湃。這是他從業(yè)十余年來，國網(wǎng)廈門供電公司緊跟國家電力轉(zhuǎn)型發(fā)展，努力實現(xiàn)雙碳目標的重要節(jié)點。

　　接到任務后，零碳變電站項目組快速建立起來，李煜錳與團隊及上級部門前往四川、江蘇、浙江等地學習考察零碳變電站最新成果。

　　他山之石可做奠基，卻無法成為新項目的框架。店里變電站作為福建省首個零碳變電站，尚無設計模板可套，只能靠團隊經(jīng)驗與樣本探索。由于團隊對變電站所采用的多項新型低碳技術、可再生能源技術和綠色生態(tài)技術了解不全，方案在設計初期頻頻遇到難題。

　　團隊保有學習的勁頭和專業(yè)性，分組協(xié)作逐一攻克技術難題。幾個月的時間里，團隊調(diào)研走訪多家設備廠商與建筑企業(yè)，取到各家“真經(jīng)”后便開始了專題論證和技術討論，于一團迷霧中尋得柳暗花明，以“功能性第一、造價第二、空間布置第三”的原則制定了方案。此后，團隊向福建省公司與廈門市政府匯報，又經(jīng)過多輪論證與精確測算后最終敲定方案。據(jù)測算，該項目在全生命建設期內(nèi)減少二氧化碳排放量15407.8噸，并且能實現(xiàn)用電自平衡，完全實現(xiàn)了零碳目標。

　　今年6月團隊完成了項目施工圖設計，目前該項目已經(jīng)通過了福建閩電電力技術經(jīng)濟咨詢有限公司項目評審，并取得國網(wǎng)福建省電力有限公司批復及廈門市發(fā)展和改革委員會核準。李煜錳表示，“零碳變電站作為業(yè)內(nèi)新項目，于自己和團隊而言都是挑戰(zhàn)，但在項目推進中也讓我們不斷學習提升，接下去團隊也會保持緊迫性，積極應對項目建設中可能出現(xiàn)的問題。”

　　項目通過審核并最終落地開工，項目總牽頭人王鷺感慨地說：“福建省是開放創(chuàng)新的高地，廈門市又是其中的窗口城市，在雙碳的背景下，通過該項目起到示范效應、窗口作用，以研發(fā)創(chuàng)新帶動福建省內(nèi)的變電站綠色低碳、轉(zhuǎn)型發(fā)展，帶動其他區(qū)域探索建設新型電力系統(tǒng)是很有意義的。”

　　“新”益求新集創(chuàng)新技術之所成

　　“該項目有別于傳統(tǒng)變電站項目，是當下低碳創(chuàng)新技術高度集成的成果。”項目業(yè)主方代表、國網(wǎng)廈門供電公司建設部許倩告訴記者，項目合作的過程中，該公司與廈門電力勘察設計院團隊配合得很好。設計院在項目推進中不斷根據(jù)發(fā)現(xiàn)的新問題、新需要去深化創(chuàng)新設計，雙方緊密配合完成了項目技術優(yōu)化與集成。比如，項目從最初圍繞零碳目標，僅在外墻上應用碲化鎘薄膜玻璃發(fā)電系統(tǒng)技術提升光電轉(zhuǎn)化率，維持自身用電需要，發(fā)展到把富余電力用磷酸鐵鋰電池存儲起來，建立光儲能耗管控系統(tǒng)調(diào)配電能，再考慮到特意設計預留電流接口，讓過剩光電未來能輻射周邊需要。

　　站內(nèi)的主設備也經(jīng)過了設計院團隊的反復斟酌。“通過前期大量的廠商考察調(diào)研，我們正爭取主設備選用福建首臺套環(huán)保氣體GIS設備，設備投用后將有效減少六氟化硫氣體使用，大幅降低溫室氣體排放。”項目變電主設成員蘇逸凱說道，此外，創(chuàng)新使用天然酯絕緣油主變壓器，其最大特點是采用植物油代替?zhèn)鹘y(tǒng)礦物油，可實現(xiàn)100%生物降解，碳排放降低98%，讓零碳變電站的標簽更加鮮明。

　　在廈門電力勘察設計院的高效配合與創(chuàng)新設計下，店里變電站最終形成了天然酯絕緣油主變壓器、碲化鎘薄膜玻璃發(fā)電系統(tǒng)技術、環(huán)保氣體 GIS、磷酸鐵鋰蓄電池、光儲能耗管控系統(tǒng)、碲化鎘薄膜玻璃BI?PV建筑一體化、裝配式鋼筋混凝土技術等25項新技術高度集成的零碳變電站項目。

　　基于各項新技術的創(chuàng)新使用，店里變電站還將成為福建省首臺(套)應用自主可控環(huán)保氣體GIS變電站、全國應用碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃規(guī)模最大的變電站(296kWp)、福建省首座應用全裝配式混凝土結構變電站、福建省首座應用磷酸鐵鋰蓄電池光儲一體化變電站，為廈門市乃至福建省的新型電力系統(tǒng)建設留下濃墨重彩的一筆。

　　由表及里追求零碳的極致化

　　內(nèi)部新技術的高度集成是設計院團隊對于建設新型電力系統(tǒng)的孜孜以求和先行先試，而外部建筑工藝的創(chuàng)新更展現(xiàn)了團隊對于追求零碳的極致化、項目的高效化以及項目與城市 CBD高品質(zhì)融合的思考與嘗試。

　　項目的建筑設計聚焦于廈門這座濱海城市日照、海風、降水的特性，外觀擴大了光伏材料玻璃幕墻的立面面積，實現(xiàn)BIPV光伏建筑一體化，更大程度吸收與轉(zhuǎn)化太陽能為電能。“外觀擴大了玻璃幕墻面積，使建筑施工難度遠超其他變電站，不僅是畫的圖紙更多，而且墻體設計也耗時更久，還需要嚴密論證玻璃幕墻光污染等級。”負責項目建筑設計的王豐表示，為了更極致地體現(xiàn)環(huán)保理念，他們還首創(chuàng)了發(fā)泡陶瓷裝配式混凝土墻板與幕墻相結合的新墻板技術，進而達到保溫隔熱、節(jié)能減耗、隔音降噪的效果，這種雙層呼吸式幕墻結構此前未曾在變電站應用過，團隊為了得到省公司與廈門市關于技術規(guī)范性的認可在論證上下了苦功。同時，項目主體創(chuàng)新采用裝配式混凝土結構，“搭積木”式的搭建變電站結構有助于高效推進項目落地，無論是工藝還是選材，項目整體達到綠色工業(yè)建筑三星認證標準。

　　此外，項目還兼顧建筑美學，以大面積玻璃幕墻的現(xiàn)代氣質(zhì)融入兩岸金融中心片區(qū)的商業(yè)氛圍，四周簇擁著低矮的翠綠灌木叢，當夜幕降臨，充滿科技感的幕墻散發(fā)出柔和溫暖的光，成為點綴在城市現(xiàn)代化建設中的特殊“盆景”。

　　展望未來，隨著雙碳行動不斷深化，作為福建首座零碳變電站的店里變電站將邁向新高度，在人員高效協(xié)同與技術持續(xù)革新的雙重驅(qū)動下，開辟出一條低碳、環(huán)保、高效的電力傳輸新路徑，引領更多的零碳變電站在全省、全國推廣普及，推動能源結構的優(yōu)化升級、賦能建設新型電力系統(tǒng)，為構建人與自然和諧共生的美好未來貢獻生生不息的力量。(圖片由王鷺提供)