廈門電力勘察設(shè)計院為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)“碳”路先行

　　黨的二十屆三中全會強(qiáng)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(dá)峰與碳中和(以下簡稱雙碳)行動是推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的必由之路，而實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵載體之一是加快構(gòu)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(jìn)一步指出，要在能源生產(chǎn)側(cè)實(shí)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(xiàng)低碳新技術(shù)，完美點(diǎn)綴在城市景觀中，實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(shí)、從集成到創(chuàng)新，店里變電站以典范之姿領(lǐng)跑全省，其背后是廈門電力勘察設(shè)計院(以下簡稱設(shè)計院)為助力構(gòu)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(guān)于建設(shè)全省首座零碳變電站任務(wù)時，項(xiàng)目負(fù)責(zé)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(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要節(jié)點(diǎn)。

　　接到任務(wù)后，零碳變電站項(xiàng)目組快速建立起來，李煜錳與團(tuán)隊(duì)及上級部門前往四川、江蘇、浙江等地學(xué)習(xí)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(xiàng)目的框架。店里變電站作為福建省首個零碳變電站，尚無設(shè)計模板可套，只能靠團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)與樣本探索。由于團(tuán)隊(duì)對變電站所采用的多項(xiàng)新型低碳技術(shù)、可再生能源技術(shù)和綠色生態(tài)技術(shù)了解不全，方案在設(shè)計初期頻頻遇到難題。

　　團(tuán)隊(duì)保有學(xué)習(xí)的勁頭和專業(yè)性，分組協(xié)作逐一攻克技術(shù)難題。幾個月的時間里，團(tuán)隊(duì)調(diào)研走訪多家設(shè)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(shù)討論，于一團(tuán)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(tuán)隊(duì)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(xiàng)目在全生命建設(shè)期內(nèi)減少二氧化碳排放量15407.8噸，并且能實(shí)現(xiàn)用電自平衡，完全實(shí)現(xiàn)了零碳目標(biāo)。

　　今年6月團(tuán)隊(duì)完成了項(xiàng)目施工圖設(shè)計，目前該項(xiàng)目已經(jīng)通過了福建閩電電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)咨詢有限公司項(xiàng)目評審，并取得國網(wǎng)福建省電力有限公司批復(fù)及廈門市發(fā)展和改革委員會核準(zhǔn)。李煜錳表示，“零碳變電站作為業(yè)內(nèi)新項(xiàng)目，于自己和團(tuán)隊(duì)而言都是挑戰(zhàn)，但在項(xiàng)目推進(jìn)中也讓我們不斷學(xué)習(xí)提升，接下去團(tuán)隊(duì)也會保持緊迫性，積極應(yīng)對項(xiàng)目建設(shè)中可能出現(xiàn)的問題。”

　　項(xiàng)目通過審核并最終落地開工，項(xiàng)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(xiàng)目起到示范效應(yīng)、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(shè)新型電力系統(tǒng)是很有意義的。”

　　“新”益求新集創(chuàng)新技術(shù)之所成

　　“該項(xiàng)目有別于傳統(tǒng)變電站項(xiàng)目，是當(dāng)下低碳創(chuàng)新技術(shù)高度集成的成果。”項(xiàng)目業(yè)主方代表、國網(wǎng)廈門供電公司建設(shè)部許倩告訴記者，項(xiàng)目合作的過程中，該公司與廈門電力勘察設(shè)計院團(tuán)隊(duì)配合得很好。設(shè)計院在項(xiàng)目推進(jìn)中不斷根據(jù)發(fā)現(xiàn)的新問題、新需要去深化創(chuàng)新設(shè)計，雙方緊密配合完成了項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)化與集成。比如，項(xiàng)目從最初圍繞零碳目標(biāo)，僅在外墻上應(yīng)用碲化鎘薄膜玻璃發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)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(shè)計預(yù)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(shè)備也經(jīng)過了設(shè)計院團(tuán)隊(duì)的反復(fù)斟酌。“通過前期大量的廠商考察調(diào)研，我們正爭取主設(shè)備選用福建首臺套環(huán)保氣體GIS設(shè)備，設(shè)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(xiàng)目變電主設(shè)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(diǎn)是采用植物油代替?zhèn)鹘y(tǒng)礦物油，可實(shí)現(xiàn)100%生物降解，碳排放降低98%，讓零碳變電站的標(biāo)簽更加鮮明。

　　在廈門電力勘察設(shè)計院的高效配合與創(chuàng)新設(shè)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(shù)、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(shù)等25項(xiàng)新技術(shù)高度集成的零碳變電站項(xiàng)目。

　　基于各項(xiàng)新技術(shù)的創(chuàng)新使用，店里變電站還將成為福建省首臺(套)應(yīng)用自主可控環(huán)保氣體GIS變電站、全國應(yīng)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(yīng)用全裝配式混凝土結(jié)構(gòu)變電站、福建省首座應(yīng)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(shè)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(shù)的高度集成是設(shè)計院團(tuán)隊(duì)對于建設(shè)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(tuán)隊(duì)對于追求零碳的極致化、項(xiàng)目的高效化以及項(xiàng)目與城市 CBD高品質(zhì)融合的思考與嘗試。

　　項(xiàng)目的建筑設(shè)計聚焦于廈門這座濱海城市日照、海風(fēng)、降水的特性，外觀擴(kuò)大了光伏材料玻璃幕墻的立面面積，實(shí)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(kuò)大了玻璃幕墻面積，使建筑施工難度遠(yuǎn)超其他變電站，不僅是畫的圖紙更多，而且墻體設(shè)計也耗時更久，還需要嚴(yán)密論證玻璃幕墻光污染等級。”負(fù)責(zé)項(xiàng)目建筑設(shè)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(jié)合的新墻板技術(shù)，進(jìn)而達(dá)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(jié)構(gòu)此前未曾在變電站應(yīng)用過，團(tuán)隊(duì)為了得到省公司與廈門市關(guān)于技術(shù)規(guī)范性的認(rèn)可在論證上下了苦功。同時，項(xiàng)目主體創(chuàng)新采用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，“搭積木”式的搭建變電站結(jié)構(gòu)有助于高效推進(jìn)項(xiàng)目落地，無論是工藝還是選材，項(xiàng)目整體達(dá)到綠色工業(yè)建筑三星認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

　　此外，項(xiàng)目還兼顧建筑美學(xué)，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?fù)碇桶拇渚G灌木叢，當(dāng)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(diǎn)綴在城市現(xiàn)代化建設(shè)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(shù)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(lǐng)更多的零碳變電站在全省、全國推廣普及，推動能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級、賦能建設(shè)新型電力系統(tǒng)，為構(gòu)建人與自然和諧共生的美好未來貢獻(xiàn)生生不息的力量。(圖片由王鷺提供)