花宣 伍蔓君
中国经济导报记者 | 皮泽红
为践行服务碳达峰、碳中和目标和构建新型电力系统，在广东省广州市花都区政府、区发展改革局的指导下，南方电网广东电网公司首创“零碳配电站”理念，近期在广州市花都区赤坭镇石坑村投产首个示范项目，推动城市电网建设绿色高质量发展。
这座10千伏配电站全站采用了绿色建筑材料，并在建设过程中使用了全预制装配式配电站施工技术，实现施工现场“零加工”、施工“零排放”的目标。同时，该配电站还实现了光伏、建筑一体化，不仅可以实现建筑自身设备用电的“自给自足”，还可以在特殊情况下反供上网，提升区域供电可靠性。
环保材料+节能构造
废物利用的“保护衣”
配电站背面墙体下部及屋顶安装可开启通风百叶，架空光伏板与屋面及墙体空隙由于阳光照射产生温度差，形成烟囱效应，促进空气流动，冷空气从墙体下部通风百叶进入，从屋顶通风百叶排出，带走配电站室内热量，实现自然通风，降低室内温度。
“配电站基础材料使用的是可以循环利用的粉煤灰、混凝土，算是废物利用。”南方电网广东广州花都供电局配网业主项目部经理李婷口中所说的“粉煤灰”，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰作为燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排量较大的工业废渣之一。通过特殊工艺的处理，粉煤灰混凝土技术在建筑行业应用广泛。“零碳配电站”利用这种技术，在不影响建筑功能的前提下，实现了工业固体废物再利用。
除了利用可循环材料，“零碳配电站”的墙体设计也充分考虑“近零能耗”的标准，利用建筑本身，将墙体的传热系数做到最低，达到节能的目的。“零碳配电站”通过在墙体中加入保温隔热层，从而达到隔断热传递的作用。同时，在建筑外墙加装遮阳板（穿孔铝板）外涂热反射涂层，遮阳板在太阳光照射下可产生温度调节的效果，热反射涂层可折射92%的不可见光。
种种措施多管齐下，就像为配电站穿上了一层保护衣，让整个配电站的空间冬暖夏凉，有效地减少了热交换，降低了能源消耗。“在建设过程中，我们还将使用整体预制及吊装的施工方法，现场零加工，实现施工全过程的零碳排放。”李婷说。
电房周边平整位置选用新型散水材料，墙体局部覆盖绿植，使电房更好融入自然环境；房内采用透明电缆沟盖板，减少运维排查时揭板操作，减少资源浪费；在楼板内部安装隔音垫，实现静音配电站……种种手段，让配电站达到“零碳建筑”的标准。
屋面光伏+微电网储能
光储一体的“能量池”
赤坭镇光照时间长，场地空旷，为配电站外墙实现光伏建筑一体化创造了条件。不过，岭南天气变幻莫测，也对光伏发电造成了一定的困难。“零碳配电站”采用新型光伏屋顶，安装于屋面及外墙一侧，通过吸收太阳能转化为电能，满足配电站自身设备日常用电负荷需要，实现自给自足。光伏屋顶倾斜14度安装，一方面可以获得最佳的光照角度，发挥光伏板的最大效率，另一方面有利屋面积尘被雨水冲刷洗净，避免降低光伏发电效率。
“我们使用的是碲化镉薄膜光伏电池板。这种材料不仅具有出色的温度系数，还在高温度的环境下更加高效，年度发电输出量增加高达3%。”李婷说，这种材料在潮湿环境和阴雨天气也能高效发挥功效，拥有优异的弱光效应和更好的光谱响应，完美地解决了岭南多雨天气带来的困扰。
光伏配电站的储能系统，利用光伏发电资源补充电房用电，提高变压器供给效率，而且光储一体，为后备电源提供用电，提升了区域内的供电可靠性。“这种配电站特别适合花都区的实际情况。近年来，高速增长的电力需求导致电网建设投资居高不下，每年夏天电力设备负荷最高峰之前，我们都会开展度夏工程项目的建设。”李婷表示，在高温天气的用电需求下，还是有部分台区设备出现重过载。光伏配电站带来了一个绿色、环保的解决方案，为保证区域供电可靠性建设了一个“能量池”。
节能配电设备+智慧管廊
数字电网的“微终端”
值得一提的是，“零碳配电站”使用的几乎也都是节能配电设备。例如，项目采用一种高效节能、绿色环保的新型变压器设备——敞开式立体卷铁心干式变压器具有损耗低、过载能力强、绝缘材料绿色环保、可回收再利用、低噪音、维护简便等独特优势，完全符合绿色制造要求，可推广应用到配电各领域。便携式储能电源应用于室内外，可以为施工临时用电、紧急事件处理用电提供电源，减少对柴油发电设备的依赖，从而减少作业过程的碳排放。花都供电局还在该配电站试点应用综合能效管理系统，管控电房用电情况，为日后推广到用户侧打下基础，更好地实现节能减排。
智慧管廊也是“零碳配电站”的亮点之一。配电站的电缆管廊配备智能监控单元，实时监测管廊情况，包括内部环境参量变化，外人非法入侵及外部施工破坏等各类情况，实现异常告知，从而为配电站成为数字配电网的“微终端”打下了坚实的基础。“我们将在打造零碳排放示范项目的基础上，不断总结经验，形成可复制推广的零碳配电房技术标准，应用到广东省电网建设项目中，为构建以新能源为主体的新型电力系统提供有力支撑。”广东电网公司基建部配网工程科高级经理牟宁表示，广东电网公司将深入践行电网企业推动能源绿色低碳转型的历史使命，坚决落实国家碳达峰、碳中和目标。
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