小空間大創意,變電站也能玩出新花樣!

一提到變電站,可能大傢眼前第一時間浮現的是這樣的畫面,一排排縱橫交錯的線網從空中穿過,大體塊的變電房,還沒靠近就傳出滋滋滋的聲響,不論是從外觀還是感受,都會有一種讓人不願靠近的感覺。

變電站自身的運行原理,以及人對輻射和噪音的恐懼,都是變電站成為鄰避設施的主要原因。

然而,隨著城市進入到瞭全面建成階段,變電站這類設施想要在城市建成區域增加、或者改擴建,鄰避效應導致的阻力還是很大的。

為瞭更好的解決這些問題,各大城市引入瞭新的做法,或是市政公共設施設計景觀化,增加科普和展示效果,或是推動變電站建設走集約化發展,實現“室內化、小型化、無油化”,或是融入城市景觀,打造“變電站”式公園……

各個城市的創新做法層出不窮,在規劃建設理念上、新技術應用等方面都有一些新嘗試,接下來我們一起看看都有哪些特別的做法~

1、建設理念上的創新

廣州:顏值和功能於一體的品質變電站

廣州倡導“社區事·大師做”理念,以人民身邊的“小切口”“小項目”為抓手,聚焦變電站、口袋公園、廣場、幼兒園、中學、公廁、環衛場站等,運用繡花功夫,移植更多美術元素、藝術元素,打造高品質城市空間。

2021年,廣州市規劃和自然資源局與南方電網廣州供電局共同組織瞭廣州變電站景觀和功能提升設計競賽,選取瞭21個變電站作為設計標的,面向全球征集方案,並且邀請院士、國內外設計名師、當地居民攜手共創。

獵橋變電站(110KV)就是在這樣一個背景下產生的,它被稱為是珠江邊的“月光寶盒”,承擔供電及電力科普中心功能,實現瞭從“鄰避”到“鄰利”。

獵橋變電站位於廣州市天河區,獵橋變電站為珠江新城1/4區域供電,於2021年7月建成投產,是廣州市首個面向公眾開放的綠色變電站,兼有變電站科普中心功能。

整體建築量約5000平方米,地上共有2層樓及天臺。1層為變電站區域,2層為科普展廳,內部設置可以直接觀看主變室和主控室內部的透明觀察窗,屋頂還設置天臺花園,是珠江新城臨江大道上獨有的親水平臺。

變電站的建設使用瞭一些新技術,包括“超靜音”技術、“海綿城市”技術、全面應用預制裝配式技術、光伏發電技術、高效細水噴霧滅火技術、光導無電照明技術、多站合一智慧路燈技術等。

變電站科普中心(來源:“建築統計年鑒”)

深圳:集約用地的嵌入式附建變電站

繼北京、上海和蘇州之後,深圳已成為第四個全國負荷超千萬千瓦的城市,2020年深圳電網最高負荷達2300萬千瓦。未來深圳還需新建變電站200餘座,若按現有常規的獨立占地模式建設,新增變電站用地面積將超100萬平方米。

但深圳原本就是一個土地資源高度緊缺的城市,因此,市政府從2011年便開展變電站“室內化、小型化、無油化”課題研究,積極探索城市變電站建設的新思路、新方向、新模式。

目前已探索出嵌入式附建變電站的建設模式,並發佈實施《附建式變電站設計防火標準》。

嵌入式附建變電站的核心做法是,將原先獨立占地的中小型變電設備放入主體建築物,核心設備置於建築物一樓及以上,輔助設備置於負一層或以下,實現上下聯動,減少占地面積。

前海“投控一號”就是一個典型案例,2022年開始投入運行,它是全國首例嵌入式附建變電站,把變電站安全“搬進”寫字樓。

前海“投控一號”變電站位於前海2單元05街坊,該街坊占地1.67公頃,總建築量14萬平方米,主要用途為商業辦公樓,變電站的建築規模為6000平方米(220KV)。

在佈局上,結合周邊環境、市政管網、建築功能規劃、變電站建設運營特征等,統籌考慮建築佈局。采用城市花園的設計理念,在設計中與城市建築、景觀充分融合,既加強項目整體性,又保持變電站運營使用的相對獨立性,同時建築設計手法、工藝構造采取多種加強措施最大化消除公眾對變電站電磁環境的擔憂和誤解。

同時,結合變電站工藝設備特征,對地鐵震動、噪音、電磁幹擾等利用先進計算模型進行詳細的分析研究,並通過專項論證以確保設計和運營安全。

(圖片來源:前海控股、廣東省建築節能協會)

雄安新區:“消失”的變電站

從建區伊始,雄安新區的目標是打造綠色生態宜居新城,提出瞭高質量高標準建設各項配套基礎設施的口號,在電網設施的建設上,也提出瞭高標準、生態化、前瞻性、綠色建造、合理開發利用地下空間五大理念。

劇村220KV變電站是雄安新區首座新建220KV變電站,也是國內首座綠建二星級變電站,位於容東片區體育公園內,將公園地形和變電站融合在一起,站頂打造開放式花園廣場,周邊綠植遍佈,形成錯落有致、層次分明的景觀結構。

建築以模塊化、預制化、工廠化、機械化、裝配式為方向,采用全預制化結構,其中鋼結構主體共有鋼柱66根,鋼梁684根,均由工廠整根制作、整根運輸、整根吊裝,鋼結構螺栓穿孔連接率達到100%,現場實現零開孔、零開槽。

同時,劇村站植入瞭科技內涵,拓展出智能充放儲電站、綜合能源服務站、綠能健身體驗站(健身館配有遊泳館和健身區域,未來將對市民開放,泳池充分利用變電站設備餘熱實現泳池恒溫運轉,沒有額外消耗電能)等多重功能。

地下二層智慧充電區佈置瞭立體停車設施,可實現46輛車同時停放和充電,是國內首座兆瓦級站網互動(S2G)充電站。

劇村220KV變電站

2、新技術應用上的創新

南京:智能全感知變電站

南京溧水區110KV南門變電站是全國首個投運的智能全感知變電站,運用物聯網傳感器,可以隨時監測變電站內各種設備,及時上傳數據。

變電站內部署瞭視頻、溫濕度、局放、振動等65套智能感知元件以及巡檢機器人,實現瞭變壓器、組合電器、開關櫃及輔助設施設備本體及環境狀態的全面深度感知。一旦發現出現問題,運檢人員便能第一時間進行處理,效率大大提高。

南門變電站實景圖

蘇州:數字孿生變電站

蘇州郭巷變數字孿生變電站是全省首座220KV“數字孿生”變電站,於2023年3月啟用。

其采用三維激光點雲精細化建模技術,對郭巷變全站862個主輔消設備、地下隱蔽工程等物理實體進行瞭三維數字建模,它就像實體變電站的孿生兄弟,在數字空間中1∶1立體還原瞭實體變電站的全貌,精度達到毫米級。

通過虛擬和現實的數據交互,輔助運維人員遠程開展日常運檢業務。 還可遠程查看站內設備的臺賬以及實時電壓、電流、溫濕度等主輔設備信息,實時監測變電站運行狀況。

通過數字孿生變電站系統進行遠程巡視,運維人員隻需要3分鐘左右(之前需要1.5小時),即可在線安排機器人自動完成例行巡視工作,工作效率至少能提升90%。

蘇州郭巷變數字孿生變電站實景圖(來源:蘇電牛思)

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