近年來，南方電網(wǎng)公司堅持以數(shù)字化綠色化協(xié)同促進新型能源體系和新型電力系統(tǒng)建設(shè)，著力打造近零碳示范區(qū)，持續(xù)提升清潔能源消納水平和能源綜合利用效率，助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。

 

2023年底，南方電網(wǎng)公司首批近零碳示范區(qū)通過驗收。日前，首批典型案例匯編成冊，系統(tǒng)總結(jié)了一批具有南網(wǎng)特色的零碳經(jīng)驗做法。南方電網(wǎng)報推出欄目—“兩化協(xié)同”促“兩型建設(shè)”·零碳之路，聚焦首批近零碳示范區(qū)建設(shè)亮點，介紹推廣其零碳探索經(jīng)驗。

 

變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，起到改變電壓、控制和分配電能的作用。位于廣州市黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)的500千伏科北變電站于2023年3月正式投運，是全國首座實現(xiàn)“近零能耗”的500千伏變電站。

 

科北變電站在建設(shè)之初就將“近零能耗”理念貫徹其中，通過采用預(yù)制裝配工藝、應(yīng)用3D打印技術(shù)等措施，提高主體建筑的節(jié)能率。在運行階段，科北變電站又通過建設(shè)分布式光伏電站、應(yīng)用綠化碳匯技術(shù)進一步降低碳排放，為打造近零碳示范區(qū)積累實踐經(jīng)驗。

 

近零能耗如何實現(xiàn)

 

在建設(shè)過程中，科北變電站采取多項措施實現(xiàn)主體建筑的“近零能耗”。

 

科北變電站的主體建筑采用了全鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)制管樁基礎(chǔ)和裝配式外墻圍護結(jié)構(gòu)，應(yīng)用了裝配式防火墻、雨淋閥間、圍墻等。預(yù)制裝配式技術(shù)的特點是，部分建筑構(gòu)件在工廠完成預(yù)制，再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行組裝，相比傳統(tǒng)建筑工藝，預(yù)制裝配式工藝將建設(shè)工期縮短了6個月，減少了施工機械和臨時設(shè)施的碳排放。

 

為了提升建筑能效水平，科北變電站配置了高性能的機電設(shè)備，通過采用多聯(lián)機智能變頻空調(diào)系統(tǒng)、空氣能熱源系統(tǒng)、能耗智能監(jiān)測采集系統(tǒng)、低汞燈具及LED燈具，將建筑本體的綜合節(jié)能率提升18%。

 

科北變電站的節(jié)能思路還體現(xiàn)在一些細(xì)微之處。

 

在節(jié)水方面，科北變電站應(yīng)用海綿城市技術(shù)，設(shè)置了100立方米的蓄水池，用于收集巡檢樓與主控樓屋面、35千伏場地以及操作小道透水混凝土的滲透雨水，通過處理后用于場地綠化灌溉和道路清洗等，年節(jié)約用水量6060噸。

 

科北變電站還建設(shè)了一體化的處理系統(tǒng)，對生活污水進行處理、消毒后排至回用水箱，處理后的生活污水可以用于綠化澆灌，或者直接排至雨水收集系統(tǒng)，實現(xiàn)變電站污水零排放，節(jié)省臨時排污管網(wǎng)投資約450萬元。

 

在電力隧道里，工作人員裝設(shè)了6套光導(dǎo)無電照明裝置，這套裝置通過直接導(dǎo)入太陽光線，能夠?qū)崿F(xiàn)白天無電照明，每年可以節(jié)約3000千瓦時的電量。

 

目前，科北站主控制通信樓和巡檢樓已取得美國LEED綠色建筑認(rèn)證金級，并已通過《綠色工業(yè)建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50878-2013）三星級的行業(yè)專家評審，預(yù)計2024年6月取得認(rèn)證。

 

走向近零碳

 

對于變電站來說，其碳排放主要來自運行階段。要達到建筑近零碳目標(biāo)，科北變電站需要在減碳和增匯兩個方面同時發(fā)力。

 

廣州供電局項目管理中心的劉若穎表示：“科北變電站的碳排放主要來自運行階段建筑的暖通空調(diào)設(shè)備和照明設(shè)備能耗。針對這個問題，我們通過建設(shè)分布式光伏電站、選用高效節(jié)能暖通設(shè)備和采用光導(dǎo)無電照明技術(shù)等措施減少碳排放；通過水資源再利用技術(shù)和擴大綠化面積等措施增加碳匯，從而最大程度地減少建筑凈碳排放。”

 

科北變電站在主控通信樓、巡檢樓屋面和部分擋土墻護坡安裝了分布式光伏，總面積為4260平方米，每年的發(fā)電量約為35萬千瓦時，主控通信樓和巡檢樓的清潔電量使用占比達到60%。

 

此外，科北電站還安裝了1臺60千瓦的雙槍直流充電樁，3臺7千瓦的交流充電樁，充電樁與光伏發(fā)電、儲能設(shè)施形成光儲充一體化系統(tǒng)，變電站運維車輛實現(xiàn)“以電代油”。

 

為了更好地進行碳排放監(jiān)測和管理，科北變電站充分發(fā)揮變電站高度自動化、全方位監(jiān)控等特點，在主控樓配電室、通信機房等關(guān)鍵區(qū)域安裝了監(jiān)控和服務(wù)器設(shè)備，構(gòu)建了碳排放數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、分析與展示的數(shù)字化平臺。系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)將測量控制層、監(jiān)控層和展示層連接起來，實現(xiàn)了各功能環(huán)節(jié)的無縫對接。同時，系統(tǒng)支持本地數(shù)據(jù)采集與存儲，保證了數(shù)據(jù)安全可靠。通過數(shù)字化手段，科北變電站全面提升了運維管理水平與精細(xì)化程度，為節(jié)能減排提供了有力的數(shù)據(jù)支持。