近年來，南方電網公司堅持以數字化綠色化協同促進新型能源體系和新型電力系統建設，著力打造近零碳示范區，持續提升清潔能源消納水平和能源綜合利用效率，助力“雙碳”目標實現。

 

2023年底，南方電網公司首批近零碳示范區通過驗收。日前，首批典型案例匯編成冊，系統總結了一批具有南網特色的零碳經驗做法。南方電網報推出欄目—“兩化協同”促“兩型建設”·零碳之路，聚焦首批近零碳示范區建設亮點，介紹推廣其零碳探索經驗。

 

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

 

科北變電站在建設之初就將“近零能耗”理念貫徹其中，通過采用預制裝配工藝、應用3D打印技術等措施，提高主體建筑的節能率。在運行階段，科北變電站又通過建設分布式光伏電站、應用綠化碳匯技術進一步降低碳排放，為打造近零碳示范區積累實踐經驗。

 

近零能耗如何實現

 

在建設過程中，科北變電站采取多項措施實現主體建筑的“近零能耗”。

 

科北變電站的主體建筑采用了全鋼結構、預制管樁基礎和裝配式外墻圍護結構，應用了裝配式防火墻、雨淋閥間、圍墻等。預制裝配式技術的特點是，部分建筑構件在工廠完成預制，再運輸到施工現場進行組裝，相比傳統建筑工藝，預制裝配式工藝將建設工期縮短了6個月，減少了施工機械和臨時設施的碳排放。

 

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備，通過采用多聯機智能變頻空調系統、空氣能熱源系統、能耗智能監測采集系統、低汞燈具及LED燈具，將建筑本體的綜合節能率提升18%。

 

科北變電站的節能思路還體現在一些細微之處。

 

在節水方面，科北變電站應用海綿城市技術，設置了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，年節約用水量6060噸。

 

科北變電站還建設了一體化的處理系統，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，實現變電站污水零排放，節省臨時排污管網投資約450萬元。

 

在電力隧道里，工作人員裝設了6套光導無電照明裝置，這套裝置通過直接導入太陽光線，能夠實現白天無電照明，每年可以節約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綠色建筑認證金級，并已通過《綠色工業建筑評價標準》（GB/T50878-2013）三星級的行業專家評審，預計2024年6月取得認證。

 

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，科北變電站需要在減碳和增匯兩個方面同時發力。

 

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設備和照明設備能耗。針對這個問題，我們通過建設分布式光伏電站、選用高效節能暖通設備和采用光導無電照明技術等措施減少碳排放；通過水資源再利用技術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，充電樁與光伏發電、儲能設施形成光儲充一體化系統，變電站運維車輛實現“以電代油”。

 

為了更好地進行碳排放監測和管理，科北變電站充分發揮變電站高度自動化、全方位監控等特點，在主控樓配電室、通信機房等關鍵區域安裝了監控和服務器設備，構建了碳排放數據的采集、傳輸、存儲、分析與展示的數字化平臺。系統通過互聯網將測量控制層、監控層和展示層連接起來，實現了各功能環節的無縫對接。同時，系統支持本地數據采集與存儲，保證了數據安全可靠。通過數字化手段，科北變電站全面提升了運維管理水平與精細化程度，為節能減排提供了有力的數據支持。