把变电站搬进写字楼?新型“电力引擎”助力城市基建更美好

By | 2022年11月25日

如何创新变电站建设模式,引领城市基建高质量发展?日前,备受业界期待的“2022中国核能高质量发展大会暨深圳国际核能产业创新博览会”(简称“深圳核博会”)在深圳国际会展中心落幕,吸引了中国广核集团、中核集团、国家电投集团、中国华能集团等一批大型企业参展。本次核博会响应国家“高质量发展”要求和国家构建现代产业体系的重大部署、落实国家粤港澳大湾区发展规划等内容,并关注能源基础设施,传递了积极信号。

核博会上,深圳本土上市公司奥特迅也带来了诸多前沿技术。作为国家高新技术企业,其研发的一项创新产品——液浸式不燃特种变压器,可以助力解决变电站建设的诸多难题。

能源基础设施这个公共话题,再次被推到聚光灯下。按照不完全统计,近年来我国加强变电站建设和投资,预计在 2022 年将接近4万座。当下,作为先行示范区,如何重构城市空间,让能源基础设施助力城市基建更美好,深圳正在创新探路。

双刃之剑:变电站背后的“城市烦恼”

电力是城市工业的血液。深圳作为全国经济中心城市,企业管理、人口密度均居全国首位,2021年供电负荷密度达到1.02万千瓦/平方公里,位居内地大中城市首位。随着经济社会的发展,自动驾驶、边缘计算、5G基站的需求增多,预计到2035年,负荷将达3350万千瓦,届时变电站数量也将翻番。

但是,犹如一把双刃剑,变电站作为基础设施在为城市带来能源的同时,也存在诸多痛点。按照不完全统计,深圳有大型变电站超过280个,犹如一个个“城市孤岛”,占地面积巨大。日益增长的全社会用电需求与空间自然紧缺的矛盾将更加凸显,对城市电网的发展形成刚性制约。

这边是土地空间的捉襟见肘,那边则是安全隐患的此起彼伏。

“大型变电站一旦发生故障不堪设想。”有业内人士指出,一个变电站占地很大,其实变压器非常小,有如变电站的“心脏”。全国每年有很多起因变压器故障而引发的变电站事故,经济损失难以估量。由于传统的油浸式电力变压器存在消防隐患,一旦发生火灾不仅威胁到设备安全,也影响到城市的供电安全,可谓牵一发动全身。

据观察,作为基础设施建设,建变电站的时候,老百姓和电力局经常处于“拉锯战”的博弈姿态。那么,如何破解城市电网发展“瓶颈”,以科技赋能城市基建?此时,一个颠覆行规的解决方案,呼之欲出。

政策护航:把变电站安全“搬进”写字楼不再是梦

实际上,突破变电站建设模式,需要转变城市基建思路。

早在2011年,深圳市政府开始研究城市变电站建设的新模式。深圳市经信委(现深圳市工信局)随即开展变电站“室内化、小型化、无油化”的研究,成功探索出嵌入式附建变电站建设新模式。该模式下,变电站不再独立占地,通过上盖物业,能有效地提升土地综合利用价值。而嵌入式附建变电站项目落地的关键在于须采用不燃不爆的电力变压器,以满足消防安全要求。

2019年,在第21届高交会上,深圳本土企业奥电高压发布了一款新产品——220千伏液浸式不燃电力变压器,它采用新型氟碳材料作为绝缘冷却介质,无闪点、不燃不爆,首次满足消防、绝缘、环保、散热的综合需求,正是深圳市政府变电站“室内化、小型化、无油化”研究工作的重大成果之一。

此时,把变电站安全又环保地“搬进”写字楼,从遥不可及变成了近在咫尺。一时间,这款新型变压器成为高交会上的“流量明星”。

那么,能够在室内建变电站,究竟需要什么样的硬核支撑?“变电站是保障城市运转和市民生活的重要基础设施,其核心设备电力变压器在关键核心技术上实现独立自主尤为关键。”奥电高压首席科学家谢世英是我国蒸发冷却电机奠基人之一。他此前表示,新型变压器技术自主可控、运维成本更低、过负荷能力更强、设备温度控制更好,而且用来绝缘的氟碳介质不是温室气体,可回收重复利用,更加契合生态环保、绿色发展理念,具有广阔的市场应用前景。

从安全到环保,可谓“武装到牙齿”。对此,业内有识之士指出,220千伏液浸式不燃电力变压器的问世,破解了行业“卡脖子”核心技术,有助于推动深圳乃至全国嵌入式附建变电站规模化建设进程,为建设世界一流坚强智能电网提供有力支撑。

但是,有了科研成果落地,还需要创新变电站建设模式,才能引领深圳城市基建高质量发展。

今年5月,由深圳市住房和建设局、深圳市工业和信息化局共同批准并联合发布的全国首部《附建式变电站设计防火标准》开始实施,填补了现行国家标准在附建式变电站设计防火领域的空白。所谓“附建式变电站”,是将变电站并入城市规划项目统筹设计,通过与民用建筑联合建造,共用室外消防设施和场地空间,以集约利用土地的方式来实现变电站落地。《标准》的实施,使越来越多的附建式变电站落地在城市负荷中心区成为可能。此举将进一步护航深圳高质量基础设施发展,让更多的“深圳经验”走向全国。

先行先试:“电力引擎”释放价值,助力高质量发展

与这份政策文件不谋而合,折射了奥特迅的前瞻思路。

早在1993,廖晓霞怀揣着“电力安全梦”在深圳创办奥特迅。作为深圳女企业家创业典型,这位跟电力、电源、新材料打交道了一辈子的“总工程师”,对于科技造福城市,有着敏锐的洞察与深厚的情怀。

作为科技创新的土壤,深圳目前拥有110千伏以上变电站超过280座,其中220千伏以上就有30座,深圳输电线路长度超5000千米,配网线路可绕大半个地球。按照《深圳“十四五”电网发展规划》,未来还将规划投产110座变电站。

对此,廖晓霞认为,深圳现有的变电站如果采用附建式变电站,尤其是“嵌入式”附建变电站模式,将为深圳解决变电站落地难问题提供全新的解决方案,实现社会效益与经济效益的统一。

加持这份信念的是,2022年,奥特迅的液浸式不燃电力变压器成为深圳唯一入选2022年国家能源领域首台(套)重大技术装备项目。而这种新型变压,正是嵌入式附建变电站的关键支撑设备。

实际上,深圳并非没有样本。以深圳中心区首个嵌入式附建变电站为例,上盖物业新增建筑面积约2万平米。业内估算,仅此一项,在整个中国城市化快速发展进程中,此项技术应用带来的价值具有巨大的想象空间。这意味着,推进嵌入式附建变电站建设发展,是经济社会与生态环境协调发展的一次积极探路。

从核博会到高交会,从奥特迅到奥电,背后都深藏着一个关于城市空间与城市安全的梦想。无数的科学工作者围绕“电力引擎”先行先试,推动建筑与城市相融共生,助力城市基建的高质量发展,共同守护着这座“梦家园”。