編者按：經濟社會發展綠色化、低碳化是實現高質量發展的關鍵環節。2023年政府工作報告提出，要“統籌能源安全穩定供應和綠色低碳發展，科學有序推進碳達峰碳中和”。“雙碳”目標路上，湖南展現了怎樣的探索與實踐？即日起，紅網時刻推出《湖南“碳”路觀察》專題報道，層層解析湖南節能降碳的經驗做法。
白關智慧能源站是湖南省首個多站合一智慧能源站，位于湖南株洲市蘆淞區白關鎮，在千億大道和通用路的交匯口。
紅網時刻新聞見習記者 譚蘇昕 株洲報道
隨著我國經濟快速發展，城鄉供電負荷與日俱增。一方面，保障能源安全可及是能源行業高質量發展的首要任務；另一方面，實現碳達峰碳中和，是我國貫徹新發展理念、構建新發展格局、推動高質量發展的內在要求。
長期以來，“缺煤、無油、乏氣”是對湖南能源結構基本格局的高度概括。湖南地處國家電網能源網輸送末端，能源保供壓力大，能源轉型和高質量發展的任務復雜而艱巨。
多方壓力下，湖南如何尋找新的發展路徑突出重圍，找到破局之解？
以株洲成家（白關）220kV智慧能源站（以下簡稱“白關智慧能源站”）為代表，湖南走出了一條智慧能源站低碳發展之路，交出了一份具有首創意義的“湖南答卷”，助力湖南能源轉型和高質量發展。
白關智慧能源站落實國家“雙碳”戰略，成為加快構建新型電力系統、推動能源清潔低碳轉型的重大科技示范工程，也是創新開展資源節約、環境友好、清潔低碳、“多站融合”建設的探索與實踐。
在國網變電站內首次應用全站直流照明系統，提高照明系統能效及智能化水平。
打造一個站點 引領一個產業——
首創“五站合一”協調互補的智慧能源站
白關智慧能源站為國家電網公司2019年設計競賽項目，在與國內70多家設計同行同臺競技中，中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司（以下簡稱“中能建湖南院”）“別出心裁”，成功中標白關智慧能源站的整體設計，并總承包其中的核心創新部分——多站融合。
面對激烈競爭，憑何脫穎而出？中能建湖南院創新構建“1＋N”模式，以變電站為核心，構建數據中心、儲能、充電樁、分布式光伏、交直流微網五站合一。
這個創意重點聚焦于“融”，具體說來就是在傳統變電站的基礎上，將變電站、數據中心站、儲能站、充電站、光伏站、5G通信基站融合建設，構建一體化運營平臺，集“建設、設備、控制、信息、業務”五大功能為一體。
創新之路并非一帆風順，在設計初期，中能建湖南院面臨的第一個困難就是如何優化總面臺設計。
一直以來，傳統變電站的建設存在土地面積使用率過低、輸電損耗過大、無法實現區域電力負荷的集中調度和控制等問題，導致無法滿足新型電力系統的發展需求。
“不同于常規變電站，多站融合的智慧能源站涵蓋了眾多元素。”中能建湖南院項目負責人劉勝利告訴記者，其設計的復雜程度高，并且儲能的安全問題也是設計理念的重中之重。
“利用天然地勢高差、電子安防等措施，對本站變電區域、儲能區域與數據中心、充電樁之間進行合理有效的物理分隔。”劉勝利表示，通過另辟蹊徑，我們將“奇思妙想”真正落地，不僅解決了安全問題，還能避免非電力生產人員進入智慧能源站內部生產區域，也能減少土建施工量，降低建設成本，可謂一舉多得。
利用地勢高差、電子安防等措施對全站變電區域、儲能區域與數據中心、充電樁之間進行合理有效的物理分隔。
首創“兩交一直”微網群——
“一張網架”將源、網、荷、儲“一網打盡”
“如何提升多站融合能源站微電網的可靠性，是我們當時設計過程中的一大難題”，中能建湖南院電氣專業負責人徐婷婷介紹，設計團隊在面對難題的情況下，首創提出“兩交一直微網群”概念，提供源、網、荷、儲一體化解決方案。
一般來說，直流負荷約為230kW左右，若光照情況較好時，直流負荷無法全額消納光伏電量。徐婷婷進一步介紹，“如今，我們通過交直流混聯，可利用交流380V系統消納剩余光伏容量，減少從主網下電量，實現清潔能源就地全消納，且間接削峰。”
值得一提的是，經過中國電力科學研究院的仿真計算，得出微電網的可靠性提高到了99.9999%。并且交直流微電網為光伏等清潔能源提供了友好無歧視的接入服務，還實現了電動汽車與電網的友好互動。
“一般電動車60度電，需要3個小時充滿，在我們這里最快半小時充滿。”中能建湖南院孔林告訴記者，充電站車棚采用太陽能板，裝機容量50kW，遠高于常規充電樁20kW。
“兩交一直”微網群，由兩個交流子微網、一個直流子微網混聯形成。微網群實現能源站交直流負荷全覆蓋，打破變電站傳統供電模式，以“一張網架”解決能源站源、荷、網、儲全方位問題，既能在物理上融合多站，也在系統上完成了深度融合。
同時，中能建湖南院充分利用地形特點開展一體化設計，實現全站功能融合與分區布置。通過將變電站、數據中心站、充電站、分布式光伏等進行一體化設計、一體化施工、一體化調試，令項目建設的土地資源得到大幅節約，施工效率得到顯著提升，建設成本明顯下降。
建筑外立面按照“智慧、現代、科技、靈動”設計理念，運用交直流波形來表達工程特性，融入湖南藍天白云、山水洲城的獨特景色，打造成城市景觀。
發“綠”電 供萬家——
“綠上加綠”打造近零碳建筑
從外觀來看，倘若不知“底細”，很難想象這樣一棟極具藝術感的藍白交錯式建筑是一座智慧能源站。
綠樹成蔭，綠草如茵，白關智慧能源站被簇擁在一片綠意之中，與其綠色低碳的發展理念相得益彰。這座智慧能源站采用直流照明，數據中心樓應用全直流供電，光伏電源即發即用，就近消納，減少能源轉換環節，提升能源利用效率，提高智能化水平。
同時，全站戶外運用“零電費、無布線”照明設備，燈具均自帶小型光伏發電組件和超級電容，經運行實測，可在無外部電源情況下滿足戶外照明全部需求，實現能源消耗“自給自足”。全站屋頂及儲能箱均設置了光伏板，總裝機330kW。大概每年可產生31萬度電，減少碳排放260噸，10年左右收回投資。
此外，通過開展模塊化建設，全面提升全站建設效率效益。白關智慧能源站按照近零能耗建筑設計目標，構建屋頂光伏+智慧直流照明+新型建筑材料+科學暖通設計，基本實現非極端天氣情況下建筑近零能耗。
近年來，中能建湖南院搶抓“雙碳”戰略機遇，以服務各地城市綠色低碳發展為核心，向智慧能源綜合運營轉型發展。
白關智慧能源站按照發揮“多站融合”一體化功效的總體思路，充分發掘變電站自身優勢，結合社會對能源的需求，拓展并融合建設數據中心站、交直流微網、充電站、光伏站、5G通信基站，構建“能源流、數據流、業務流”三流合一、一體化運營的綜合能源產業樞紐。
“雙碳”目標下，中能建湖南院加速推進智慧能源站從數字化向智慧化轉型，從單一向綜合轉型，通過創新融合生態，實現電力服務向區域全方位綜合能源服務的變革，打造出具有破局意義的白關智慧能源站。
中能建湖南院項目負責人劉勝利表示，“我們將充分發揮能源轉型的技術實力，以創新驅動智慧能源產業高質量發展，從全鏈條、全生態構建能源創新生態體系，助力湖南打造一流智慧能源站。”
來源：紅網
作者：譚蘇昕
編輯：宋芳
本文為湖南頻道原創文章，轉載請附上原文出處鏈接和本聲明。
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（譚蘇昕）
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