中國儲能網(wǎng)訊：晨光初照，雄安新區(qū)在朝陽的輕撫下漸漸蘇醒。在起步區(qū)的城市公園內(nèi)，市民們可以在太陽能長椅上休息，或在以《富春山居圖》為靈感設(shè)計的變電站前晨練，享受著科技與自然的共融；在白洋淀附近的鄉(xiāng)村，智能農(nóng)業(yè)技術(shù)讓農(nóng)田煥發(fā)活力，村民們在不經(jīng)意間已用上了融合光伏和智能微網(wǎng)技術(shù)的能源系統(tǒng)，體驗著創(chuàng)新與傳統(tǒng)相結(jié)合的鄉(xiāng)村生活。
自設(shè)立之初，雄安新區(qū)便被賦予了“打造綠色生態(tài)宜居新城區(qū)”的發(fā)展定位。七年來，在實現(xiàn)“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”目標(biāo)的過程中，各類技術(shù)不斷被引入新區(qū)建設(shè)。從智能管理到綠色建筑，從大數(shù)據(jù)的賦能到人工智能的應(yīng)用，科技為新區(qū)的綠色發(fā)展注入了強(qiáng)勁動能。
今年8月底發(fā)布的《雄安新區(qū)綠色發(fā)展城市典范建設(shè)方案（2024—2030年）》明確，到2030年，雄安綠色發(fā)展城市典范建設(shè)將取得顯著成效，屆時“妙不可言、心向往之”的場景將隨處可見。
愿景的實現(xiàn)，離不開各類技術(shù)的支持。國網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司正在打造以“網(wǎng)城融合”為特色的城市電網(wǎng)建設(shè)模式，更多能源技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用將成為“妙不可言、心向往之”實現(xiàn)的關(guān)鍵力量。
光儲直柔：扮靚城市，賦能鄉(xiāng)村
今年國慶小長假期間，雄安新區(qū)雄安商務(wù)服務(wù)中心迎來了一場盛會——雄安首屆X青年藝術(shù)節(jié)。夜幕降臨，商務(wù)服務(wù)中心的建筑外立面化作巨大的“幕布”，展示著一幅幅融合數(shù)字技術(shù)與文化創(chuàng)意的畫作。紅旗在光影中飄揚(yáng)，巨龍在夜空中騰躍，“復(fù)興號”動車組在光影編織的軌道上疾馳而過……看著光影變幻，游客們仿佛穿越了時空，置身于精彩紛呈的藝術(shù)世界中。
備受矚目的視覺盛宴不僅展現(xiàn)了美，也展示了雄安新區(qū)的綠色科技成果。其中一項科技成果，就是應(yīng)用在商務(wù)服務(wù)中心的光儲直柔技術(shù)。
作為一項新型建筑能源技術(shù)，光儲直柔集成了分布式光伏發(fā)電、儲能及低壓配電等設(shè)備，可以實現(xiàn)對建筑用電的柔性調(diào)節(jié)，提升光伏建筑一體化用電效率。雄安商務(wù)服務(wù)中心光儲直柔項目負(fù)責(zé)人、國網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司市場拓展中心區(qū)域拓展專責(zé)楊天闊告訴記者，中心的光儲直柔系統(tǒng)于兩年前建成，藝術(shù)節(jié)連續(xù)幾天的光影秀，是這項技術(shù)第一次在高負(fù)載的情況下應(yīng)用。
為了確保藝術(shù)節(jié)期間燈光秀的順利進(jìn)行，他們在節(jié)前重新進(jìn)行了一系列實驗，并對系統(tǒng)進(jìn)行了全面的檢查和測試?！斑@個系統(tǒng)配備了兩個500千伏安的主變壓器，為了讓切換過程盡可能迅速，我們提前精心設(shè)計并預(yù)設(shè)了程序，這樣可以最大限度地減少停電時間，確保藝術(shù)節(jié)期間燈光秀的連續(xù)性和觀眾的觀賞體驗?！彼f。
在雄安新區(qū)，光儲直柔技術(shù)不僅助力大型建筑綻放光彩，也在鄉(xiāng)村供電系統(tǒng)的升級優(yōu)化中發(fā)揮著作用。位于白洋淀東岸的黃灣村是雄安新區(qū)第一個紅色美麗鄉(xiāng)村，也是雄安新區(qū)第一個鄉(xiāng)村光儲直柔微電網(wǎng)示范點(diǎn)。在過去一年中，國網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司在村里的兩個臺區(qū)間打造了低壓直流系統(tǒng)，實現(xiàn)了臺區(qū)間低壓側(cè)直流互聯(lián)。同時，臺區(qū)內(nèi)紅色文化展覽館屋頂建設(shè)的光伏和附近建設(shè)的可移動儲能、車網(wǎng)互動充電樁均已接入系統(tǒng)。借助柔性直流系統(tǒng)，光伏發(fā)電的傳輸損耗更小，還避免了反送至交流電網(wǎng)引起的臺區(qū)反向重過載問題。
國網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司規(guī)劃中心電網(wǎng)規(guī)劃專責(zé)田雨把這個系統(tǒng)比作“一個橋”，“它把它兩個臺區(qū)連接起來，如果其中一個臺區(qū)出現(xiàn)重載，可以通過直流系統(tǒng)，另一個臺區(qū)就會轉(zhuǎn)供、支援這個臺區(qū)，保證可靠供電?！彼f。
根據(jù)規(guī)劃，2035年黃灣村的人口預(yù)計從現(xiàn)在的6000多人增加到9400人。相當(dāng)于一個鎮(zhèn)的村莊有十幾個配電臺區(qū)，如果通過低壓柔性直流技術(shù)將它們?nèi)窟B接起來，村里的電網(wǎng)安全性運(yùn)行水平將實現(xiàn)大幅提升。此外，國網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司在黃灣村打造了雄安新區(qū)第一個村級電網(wǎng)低壓智能斷路器示范，可以提高農(nóng)村電網(wǎng)的智慧化水平，提升運(yùn)維效率，節(jié)省運(yùn)維成本。
零碳技術(shù)：融入環(huán)境，提升能效
雖然已經(jīng)臨近冬季，但在雄安新區(qū)啟動區(qū)的東北角，復(fù)興220千伏變電站的建設(shè)仍然火熱。施工現(xiàn)場，工人們在這座形似火炬的變電站周圍忙碌著，機(jī)械的轟鳴聲和指揮的哨聲交織在一起，構(gòu)成了一幅充滿活力的建設(shè)場面。履帶起重機(jī)、曲臂車和斗臂車協(xié)同作業(yè)，將一根根鋼梁精準(zhǔn)地放置到位。10月底，隨著最后一根屋頂曲面異形梁的吊裝完成，配電樓主體鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)封頂，圓柱形的電站輪廓也清晰可見。
河北省送變電有限公司施工管理部副主任王延伸說，復(fù)興變電站是河北省首個采用圓形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的變電站，把原來的直線梁換成了曲面梁，“這樣加工安裝直接上升了一個難度”。之所以采取圓形鋼結(jié)構(gòu)，是因為這座變電站位于雄安新區(qū)的啟動區(qū)內(nèi)。啟動區(qū)對各類建筑的用地面積都有明確要求，其中220千伏變電站的用地面積被規(guī)定在6000平方米左右。國網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司規(guī)劃設(shè)計中心專責(zé)康偉嬌告訴記者，?復(fù)興220千伏變電站承擔(dān)了為雄安新區(qū)啟動區(qū)提供新電源點(diǎn)、保障用電等需求，以及提高供電能力和供電可靠性等任務(wù)，站內(nèi)要建設(shè)4臺主變壓器。如果按照規(guī)定的面積，很難滿足放置設(shè)備的需求，而圓形鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以最大限度利用面積。為確保精準(zhǔn)性，工程施工采用了數(shù)字化管理平臺建筑信息模型（BIM）技術(shù)，該技術(shù)能夠分析吊裝過程中的不利因素，優(yōu)化機(jī)械選型和人機(jī)作業(yè)區(qū)域，確保梁柱節(jié)點(diǎn)及復(fù)雜曲面梁的安裝精度。
復(fù)興220千伏變電站在設(shè)計時，就明確了“近零碳變電站”的定位。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，建設(shè)采取了15種降碳措施，并應(yīng)用了包括建筑能效管理在內(nèi)的多項技術(shù)，覆蓋了從項目的設(shè)計、建設(shè)到運(yùn)行的整個生命周期。在變電站的鋼結(jié)構(gòu)封頂之后，施工人員將在屋頂區(qū)域安裝光伏板?？祩烧f：“在設(shè)計階段，我們特意讓變電站的屋頂向南傾斜，這樣光伏板就能以最佳角度接收陽光。這樣的設(shè)計思路，實際上也是對‘網(wǎng)城融合’理念的實踐?！?
她接著說，雄安新區(qū)的建設(shè)理念強(qiáng)調(diào)變電站要與城市風(fēng)貌相融合，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，因此，在設(shè)計復(fù)興變電站時，他們采用了一種將美學(xué)、結(jié)構(gòu)和功能相結(jié)合的思路。“我們的目標(biāo)是打造景觀融入式變電站，在確保電氣布置合理的基礎(chǔ)上，對建筑形體進(jìn)行設(shè)計，形成外景觀設(shè)計，讓它不僅能夠滿足功能需求，還能成為城市景觀的一部分，與周圍的環(huán)境和諧共存”。她說。
除了融入環(huán)境，借助技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗也是變電站設(shè)計中的重要嘗試。除了已經(jīng)用于復(fù)興變電站的光伏發(fā)電和能耗管理技術(shù)，康偉嬌及其團(tuán)隊正在將導(dǎo)光管技術(shù)應(yīng)用于另一座變電站。她的設(shè)計思路是，利用導(dǎo)光管將自然光從地面引導(dǎo)至地下電纜夾層，貼近墻體布置，以便在白天直接利用自然光照明。
她認(rèn)為，城市公共設(shè)施，尤其是變電站，傳統(tǒng)上被視為冰冷且危險的建筑，而在雄安，借助“一站一特色一景觀”的設(shè)計，變電站將在助力電力輸送的同時成為城市的有機(jī)組成。
負(fù)荷管理：打造標(biāo)準(zhǔn)，布局未來
正如復(fù)興220千伏變電站通過技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計巧思展現(xiàn)出的綠色低碳，被稱為“雄安之眼”的雄安超算中心，則以其卓越的建筑理念和環(huán)境融合，成為城市與自然和諧共生的典范。
作為“智慧雄安”的重要支撐，雄安超算中心也是雄安數(shù)字孿生城市運(yùn)行服務(wù)系統(tǒng)的重要載體，承載著邊緣計算、超級計算、云計算設(shè)施，為大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實/增強(qiáng)現(xiàn)實等提供網(wǎng)絡(luò)、計算和存儲的服務(wù)。在超算中心內(nèi)，一套智能化的能源管理系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)監(jiān)控每個設(shè)備的能耗，實現(xiàn)在用電低谷時儲能，在高峰時使用儲能，以提高能源使用效率、降低用能成本。
從今年年初開始，國網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司市場拓展中心的單亞靜就和同事開始走訪包括雄安超算中心在內(nèi)的新區(qū)建筑，了解這些建筑的能效管理情況，為下一步開展柔性資源管理做準(zhǔn)備。
她認(rèn)為，雄安在柔性負(fù)荷資源管理方面有兩大天然優(yōu)勢，一是包括超算中心在內(nèi)很多建筑在柔性資源管理方面采取了前瞻性的措施，二是很多進(jìn)駐新區(qū)的單位對于柔性資源管理有意向，他們希望在這里打造出一個能效管理的樣板。
明確技術(shù)路線、深入了解柔性資源聚合的條件和細(xì)節(jié)是他們工作的重點(diǎn)。過去幾個月中，單亞靜和同事已經(jīng)聯(lián)系了新區(qū)的幾個商場建筑，探索聚合中央空調(diào)的柔性資源，她說：“我們先明確用戶安裝的設(shè)備，與設(shè)備制造商合作定制控制卡板，以便能夠遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測這些設(shè)備。現(xiàn)場布線和設(shè)置本地控制之后，就能夠收集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，比如設(shè)備的出水溫度、電壓、電流和功率等，同時發(fā)送控制指令?！?
未來，雄安新區(qū)可調(diào)節(jié)的資源主要包括中央空調(diào)、景觀照明、充電樁、用戶側(cè)儲能、分布式光伏以及地源熱泵等柔性資源，但要把它們整合到一個統(tǒng)一平臺中，仍存在技術(shù)挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)包括如何讓國外的設(shè)備廠商預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口，以及因技術(shù)壁壘帶來的接口費(fèi)高昂等。
為了破解上述問題，單亞靜和同事正在制定雄安新區(qū)的柔性資源接入相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并已經(jīng)初步完成立項工作。標(biāo)準(zhǔn)一旦形成，將是全國首次在該領(lǐng)域提出“預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口”的要求。她告訴記者：“有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，它們可以更多希望參與到負(fù)荷管理的單位將‘有章可循’，更方便地參與到柔性負(fù)荷資源池中。同時，我們可以在建設(shè)期間就確保接口的免費(fèi)開放，在提高資源的靈活性和響應(yīng)能力的同時，降低或避免產(chǎn)生因改造產(chǎn)生的成本?！?
