在綠色發展的時代浪潮中,廣州正逐“綠”前行,全力推動節能降碳技術研發與應用,新材料、新技術層出不窮。
6月23日至29日是2025年全國節能宣傳周,今年的活動主題是“節能增效,煥‘新’引領”。6月25日是2025年全國低碳日,活動主題是“碳路先鋒、綠動未來”。值此重要節點,讓我們一同聚焦廣州,探尋這座活力之城如何以科技之力,繪就高質量發展的生態底色。
全國首座近零能耗500千伏變電站
位于廣州市黃埔區新龍鎮的500千伏科北變電站工程,是全國首座“近零能耗”雙碳示范變電站、全國首批國產化自主可控示范變電站、南方電網公司首個安防提升示范變電站,在電力行業具有示范引領作用。項目于2022年12月底建成投產,標示著廣州成為全國首個擁有400座公用變電站的省會城市。
它作為中新廣州知識城上級電源,供電輻射企業將超過120家,至2035年預計可拉動周邊生物制藥、集成電路、新能源汽車等產業集群創收超3000億元;為新時代粵港澳大灣區的高質量發展提供堅強電力保障。
經建模測算,巡檢樓和主控通信樓可再生能源替代率均大于60%,建筑本體節能率大于20%,滿足“近零能耗”建筑的能效要求。2023年9月,主控制通信樓和巡檢樓取得美國LEED綠色建筑認證金級;2024年4月,500千伏科北變電站工程被評為南方電網公司首批“近零碳”示范區;2024年7月,主控制通信樓和巡檢樓取得“近零能耗”建筑認證。
作為全國首批國產化自主可控示范變電站,它有以下兩方面的亮點:
1、一次設備國產化自主可控
500千伏主變壓器、500千伏GIS設備、220千伏GIS設備、35千伏并聯電容器、35千伏并聯電抗器等一次設備共26類317臺(套)均采購國產化設備,全站一次設備國產化100%;自主研制解決500千伏戶內GIS設備液壓彈簧機構和滅弧室絕緣筒等卡脖子技術問題、35千伏干式空心電抗器漏磁引起附件發熱、高濕熱環境絕緣密封性等技術卡脖子問題,為全面推廣500千伏變電站國產化提供堅實基礎。
2、二次設備國產化自主可控
全站保護、安自、自動化、網安、通信等二次設備254套采購國產化設備,運維系統使用國產化芯片、操作系統、通信協議棧;實現元器件硬件及操作系統軟件100%自主可控。主要解決入網測試中,220千伏線路智能終端A套控制回路失電未閉鎖B套重合閘,智能錄波器處理常規業務時傳輸延遲、卡頓明顯,過程層交換機內存參數錯誤、通信芯片選型錯誤、ICD模型文件無法支持對端口鏈接中斷的實時監測,220千伏母線保護裝置配置程序錯誤,通信設備板卡槽位安排錯誤、2M接頭套管與2M電纜的尺寸不匹配等自主可控設備重大隱患,為全面推廣二次設備國產化自主可控提供實踐經驗。
九項節能降碳新技術:
1. 全國首個3D建筑打印技術示范變電站
變電站380伏中央配電室采用3D打印+現場裝配的新型綠色建造模式,突破行業壁壘,將3D打印技術與傳統建造技術相結合;實現電網建筑工廠化建造,減少建設工期約60%,減少人力投入約60%;引領行業探索智能化建造。
2. 示范應用預制裝配式技術
變電站建筑采用鋼結構、預制管樁基礎、裝配式外墻維護結構、裝配式防火墻、裝配式臨時設施、預制電纜溝等預制裝配式技術,全站裝配率約85%,實現機械化施工,縮短建設工期約6個月。
3. 示范應用光伏發電技術
變電站主控通信樓屋面、巡檢樓屋面、場地邊坡安裝光伏發電裝置,年發電量約35萬千瓦時,為“近零能耗”建筑認證創造有利條件。
4. 示范應用光儲充一體化裝置
變電站安裝1臺60千瓦雙槍直流充電樁1臺,7千瓦交流充電樁3臺,充電樁與光伏、儲能設施形成光儲充一體化系統,變電站運行維護“以電代油”,實現綠色運維。
5. 示范應用光導無電照明技術
變電站電力隧道裝設6套光導無電照明裝置,該裝置直接導入太陽光線,實現白天無電照明運維,年節省用電量約3000千瓦時。
6. 示范應用高性能機電設備
變電站建筑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、低汞燈具或 LED 燈具等節能降耗措施。經測算,建筑本體綜合節能率提升約18%。
7. 示范應用海綿城市技術
變電站設置100立方米蓄水池收集巡檢樓與主控樓屋面雨水以及35千伏場地和操作小道透水混凝土滲透雨水,通過處理后用于場地綠化灌溉和道路清洗等,年節約用水量約6060噸。
8. 示范應用生活污水一體化處理技術
變電站運維生活污水通過一體化處理系統進行處理、消毒后排水至回用水箱,可用于綠化澆灌或直接排至雨水收集系統,實現變電站污水零排放。
9. 示范應用綠化碳匯技術
變電站因地制宜種植草地、灌木、喬木等,實現高低搭配復層綠化,增加綠化面積,設置下凹式雨水花園綠化、空閑場地綠化等措施,增加綠化面積,變電站場地綠化率約55%,降低項目碳排放效果顯著。
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。
擁有“大型充電寶”的廣州白云國際會議中心
位于白云區云城街的廣州白云國際會議中心建有面積約4萬平方米的光伏面板,近3年,該光伏項目年均發電量超400萬千瓦時,減少二氧化碳排放超3000噸,每年節省電費約25萬元,真正實現可持續綠色發展。
廣州白云國際會議中心A-E棟5棟樓頂部,安裝有面積約4萬平方米的單晶高效光伏組件,總裝機容量為4.19兆瓦,年平均發電量為437萬千瓦時,相當于每年可節約標煤約1365噸,減少二氧化碳排放約3386噸。
大面積整齊排列的光伏面板如地毯覆蓋在樓頂,源源不斷地將太陽能轉化為電能。近三年數據顯示,這批光伏面板平均自發自用電率為72.6%,光伏發電節省電費74萬余元。這批光伏面板不僅為該會議中心提供綠色電力,對節能減排、改善電網結構也起到積極作用。
這樣的“陽光大屋頂”,按照智能化運維設計,基本實現無人值守。通過在手機APP上操作,兩臺自動清洗機器人負責每年兩次的大掃除,設置好程序后,一天可完工。
此外,該屋頂分布式光伏項目采用“自發自用,余電上網”模式運營,選用高功率單晶雙面硅組件和組串式逆變器,通過逆變器云平臺,實現對光伏系統的遠程監控,實時獲取系統的運行狀態和數據,及時發現并解決潛在問題,優化能源使用效率,降低能耗,提高系統的整體運行效率。
未來,廣州白云國際會議中心計劃通過這些“大型充電寶”,把日間未消納的電力供夜間使用,實現光伏儲能一體化,并通過提升自發自用電率,進一步邁向“零碳建筑”的目標。
逕下村打造廣東首個“未來鄉村”
今年,農業農村部發布首批“中國零碳村鎮促進項目”試點名單。廣州市黃埔區龍湖街道逕下村成功入選首批試點,成為廣東省唯一農村零碳轉型與綠色發展的先行示范點。
以“全域土地綜合整治”為突破口,逕下村充分發揮科創田園優勢,依托“鄉村振興+科創田園+生態農旅”的整治和建設路徑,聚力打造廣東首個集“科創、田園、山水、零碳”要素于一體的“未來鄉村”。
2024年,逕下未來鄉村新型農宅樣板房項目竣工,村民即將住上搭配智慧家居系統的智能綠色新居。
走進逕下村的新型農宅,全屋裝有“集成家居”“全屋智能”和“光儲直柔”等先進系統,實現了建筑的超低能耗。
移動工廠像造汽車一樣完成農宅模塊的結構、圍護及機電管線的集成制造,運輸到施工現場后,免支撐、免模板、免綁鋼筋,只需灌漿錨固組裝,即可建成一棟全齡友好、安全耐久、低碳智慧的新型農宅。相較傳統建造方式,減少質量通病80%,節省工期40%,減少人工60%,減少建筑垃圾70%,綜合成本不增加。新型農宅屋頂鋪設的光伏,每年發電量約1500萬度,節能率可達到80%以上,為其它農村地區提供綠色建筑示范。
2025年5月30日“科學家故事會”現場,中山大學地球環境與地球資源研究中心首席科學家、俄羅斯工程院外籍院士周永章帶領現場與青少年一同探尋零碳鄉村的秘密,感受我國在踐行碳中和承諾,守護綠色地球,建設人類命運共同體所作出的努力。
積極技術創新,引領綠色低碳轉型
近年來,廣州積極運用綠色低碳技術,助力經濟社會高質量發展。
2024年,廣州供電局主網架及小型基建全面續建66項工程。位于南沙區的220千伏慶盛變電站,以“機械化替代”為終極目標。廣州供電局加大機械化施工機具研制投入,積極探索應用“五新技術”(新技術、新工藝、新流程、新裝備、新材料),成功研制出砌筑機器人——“魯班”。該機器人如一位巧手匠人,有著獨特的智能手臂,靈活穿梭于磚塊之間。其結構采用模塊化設計,零部件相互獨立,最大砌筑高度可達8米,成為國內首個在建筑物實際應用的作業高度達到8米以上集合砌磚抹灰等多功能一體化的全自動化智能施工機器人。同時,廣州供電局技術團隊對建筑材料進行綠色革新,研發出綠色低碳再生混凝土材料應用技術,采用粉煤灰礦渣等工業副產品加以特制堿激發劑,形成了新型的低碳高強凝膠,可以減少碳排放76%以上。“魯班”機器人在這種創新材料施工過程中發揮關鍵作用,能夠做到精準控制這種新型混凝土的澆筑,進一步提升了施工效率和質量。
同年,廣州第二個“大師做”外立面變電站——110千伏新隆沙變電站正式開工。作為廣州市繼110千伏獵橋變電站之后的第二個“大師做”變電站,外立面由陳雄大師團隊設計。該站嚴格執行南方電網公司綠色低碳電網建設標準,計劃采用超高性能混凝土(UHPC)裝配式技術、超靜音技術、綠色低碳無水泥混凝土材料,提前開展“三化”標準(定制化 目視化 網格化)施工及綠色低碳實施策劃,建成后有利于優化區域電源布局,促進地區經濟與環境協調發展。
而到了2025年,廣州發展南沙電動汽車充電站光儲充一體式站點項目、廣州鹿山新材料股份有限公司復合膜涂布烘干項目、廣州地鐵設計大廈近零能耗建筑實踐、廣州安華匯中央空調系統綜合節能項目等廣州市節能減排技術應用典型案例,聚焦節能減排效益,成功實現降本增效。
據廣州供電局預計,2025年廣州將建成一批近零碳示范區,2027年廣州電網綠色化指標將達到國際領先,推動能源電力行業碳排放率先達峰,為廣州在2030年前實現碳達峰目標奠定堅實基礎。面向未來,廣州將持續加大技術創新與應用力度,向著更綠色、更智能的方向邁進,為城市高質量發展注入“綠動力”。
參考來源
廣州日報《全球最大荔枝廣州制造,網友:滿足了我的既要又要》
https://mp.weixin.qq.com/s/WtwLPI7n5Etw0q__S6fCkQ
廣東農業農村《智慧護航荔枝產業高質量發展——廣東推廣荔枝質量安全新技術新模式》
https://mp.weixin.qq.com/s/X25xpAkdW2gLgFXBdnuBag
廣州市人民政府《2025年廣州將建成一批近零碳示范區 引領綠色發展》
https://www.gz.gov.cn/zwfw/zxfw/gysy/content/post_10029674.html
廣州市生態環境局《全國首座“近零能耗”雙碳示范500千伏科北變電站》
https://sthjj.gz.gov.cn/mlzg/sfyb/dtfz/content/post_10047002.html
大洋網《廣州有個“大型充電寶”,每年節省電費約25萬元!》
https://mp.weixin.qq.com/s/PqSIbssgEJl2r1YaSpu-lA
廣州黃埔政府網《重磅方案出臺!黃埔錨定國家級「雙碳」示范區》
https://mp.weixin.qq.com/s/58e_eZKtvv489I5R0hDV8A
廣州市規劃和自然資源局《土地“醒”了,鄉村“活”了》
https://mp.weixin.qq.com/s/NmCoJampj-L4FWyul29nEQ
中建科技《首批試點!TA入選“中國零碳村鎮促進項目”》
https://mp.weixin.qq.com/s/cRoZbGBcDq7-LuDyDfdaNA
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