厦门电力勘察设计院为构建新型电力系统“碳”路先行

　　党的二十届三中全会强调，“中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。”碳达峰与碳中和(以下简称双碳)行动是推进中国式现代化的必由之路，而实现双碳目标的关键载体之一是加快构建以新能源为主体的新型电力系统。在今年8月召开的2024电力低碳转型年会上，业内专家进一步指出，要在能源生产侧实施清洁替代，打造深度低碳(零碳)电力系统。

　　在厦门东部新城的两岸金融中心片区，福建省首座新型电力系统110千伏“零碳”示范站——厦门110千伏店里变电站(以下简称店里变电站)即将开工。待2025年底建成后，店里变电站将有别于传统变电站，“身披”剔透的光伏板、“怀拥”翠绿的灌木丛、“胸纳”25项低碳新技术，完美点缀在城市景观中，实现运行用能需求“自平衡”，对城市生态环境“近零影响”。从图纸到现实、从集成到创新，店里变电站以典范之姿领跑全省，其背后是厦门电力勘察设计院(以下简称设计院)为助力构建新型电力系统“碳”路先行。

　　倾力“图”之敞开窗口以新促新

　　2023年4月，接到国网厦门供电公司关于建设全省首座零碳变电站任务时，项目负责人李煜锰心潮澎湃。这是他从业十余年来，国网厦门供电公司紧跟国家电力转型发展，努力实现双碳目标的重要节点。

　　接到任务后，零碳变电站项目组快速建立起来，李煜锰与团队及上级部门前往四川、江苏、浙江等地学习考察零碳变电站最新成果。

　　他山之石可做奠基，却无法成为新项目的框架。店里变电站作为福建省首个零碳变电站，尚无设计模板可套，只能靠团队经验与样本探索。由于团队对变电站所采用的多项新型低碳技术、可再生能源技术和绿色生态技术了解不全，方案在设计初期频频遇到难题。

　　团队保有学习的劲头和专业性，分组协作逐一攻克技术难题。几个月的时间里，团队调研走访多家设备厂商与建筑企业，取到各家“真经”后便开始了专题论证和技术讨论，于一团迷雾中寻得柳暗花明，以“功能性第一、造价第二、空间布置第三”的原则制定了方案。此后，团队向福建省公司与厦门市政府汇报，又经过多轮论证与精确测算后最终敲定方案。据测算，该项目在全生命建设期内减少二氧化碳排放量15407.8吨，并且能实现用电自平衡，完全实现了零碳目标。

　　今年6月团队完成了项目施工图设计，目前该项目已经通过了福建闽电电力技术经济咨询有限公司项目评审，并取得国网福建省电力有限公司批复及厦门市发展和改革委员会核准。李煜锰表示，“零碳变电站作为业内新项目，于自己和团队而言都是挑战，但在项目推进中也让我们不断学习提升，接下去团队也会保持紧迫性，积极应对项目建设中可能出现的问题。”

　　项目通过审核并最终落地开工，项目总牵头人王鹭感慨地说：“福建省是开放创新的高地，厦门市又是其中的窗口城市，在双碳的背景下，通过该项目起到示范效应、窗口作用，以研发创新带动福建省内的变电站绿色低碳、转型发展，带动其他区域探索建设新型电力系统是很有意义的。”

　　“新”益求新集创新技术之所成

　　“该项目有别于传统变电站项目，是当下低碳创新技术高度集成的成果。”项目业主方代表、国网厦门供电公司建设部许倩告诉记者，项目合作的过程中，该公司与厦门电力勘察设计院团队配合得很好。设计院在项目推进中不断根据发现的新问题、新需要去深化创新设计，双方紧密配合完成了项目技术优化与集成。比如，项目从最初围绕零碳目标，仅在外墙上应用碲化镉薄膜玻璃发电系统技术提升光电转化率，维持自身用电需要，发展到把富余电力用磷酸铁锂电池存储起来，建立光储能耗管控系统调配电能，再考虑到特意设计预留电流接口，让过剩光电未来能辐射周边需要。

　　站内的主设备也经过了设计院团队的反复斟酌。“通过前期大量的厂商考察调研，我们正争取主设备选用福建首台套环保气体GIS设备，设备投用后将有效减少六氟化硫气体使用，大幅降低温室气体排放。”项目变电主设成员苏逸凯说道，此外，创新使用天然酯绝缘油主变压器，其最大特点是采用植物油代替传统矿物油，可实现100%生物降解，碳排放降低98%，让零碳变电站的标签更加鲜明。

　　在厦门电力勘察设计院的高效配合与创新设计下，店里变电站最终形成了天然酯绝缘油主变压器、碲化镉薄膜玻璃发电系统技术、环保气体 GIS、磷酸铁锂蓄电池、光储能耗管控系统、碲化镉薄膜玻璃BI⁃PV建筑一体化、装配式钢筋混凝土技术等25项新技术高度集成的零碳变电站项目。

　　基于各项新技术的创新使用，店里变电站还将成为福建省首台(套)应用自主可控环保气体GIS变电站、全国应用碲化镉薄膜发电玻璃规模最大的变电站(296kWp)、福建省首座应用全装配式混凝土结构变电站、福建省首座应用磷酸铁锂蓄电池光储一体化变电站，为厦门市乃至福建省的新型电力系统建设留下浓墨重彩的一笔。

　　由表及里追求零碳的极致化

　　内部新技术的高度集成是设计院团队对于建设新型电力系统的孜孜以求和先行先试，而外部建筑工艺的创新更展现了团队对于追求零碳的极致化、项目的高效化以及项目与城市 CBD高品质融合的思考与尝试。

　　项目的建筑设计聚焦于厦门这座滨海城市日照、海风、降水的特性，外观扩大了光伏材料玻璃幕墙的立面面积，实现BIPV光伏建筑一体化，更大程度吸收与转化太阳能为电能。“外观扩大了玻璃幕墙面积，使建筑施工难度远超其他变电站，不仅是画的图纸更多，而且墙体设计也耗时更久，还需要严密论证玻璃幕墙光污染等级。”负责项目建筑设计的王丰表示，为了更极致地体现环保理念，他们还首创了发泡陶瓷装配式混凝土墙板与幕墙相结合的新墙板技术，进而达到保温隔热、节能减耗、隔音降噪的效果，这种双层呼吸式幕墙结构此前未曾在变电站应用过，团队为了得到省公司与厦门市关于技术规范性的认可在论证上下了苦功。同时，项目主体创新采用装配式混凝土结构，“搭积木”式的搭建变电站结构有助于高效推进项目落地，无论是工艺还是选材，项目整体达到绿色工业建筑三星认证标准。

　　此外，项目还兼顾建筑美学，以大面积玻璃幕墙的现代气质融入两岸金融中心片区的商业氛围，四周簇拥着低矮的翠绿灌木丛，当夜幕降临，充满科技感的幕墙散发出柔和温暖的光，成为点缀在城市现代化建设中的特殊“盆景”。

　　展望未来，随着双碳行动不断深化，作为福建首座零碳变电站的店里变电站将迈向新高度，在人员高效协同与技术持续革新的双重驱动下，开辟出一条低碳、环保、高效的电力传输新路径，引领更多的零碳变电站在全省、全国推广普及，推动能源结构的优化升级、赋能建设新型电力系统，为构建人与自然和谐共生的美好未来贡献生生不息的力量。(图片由王鹭提供)