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近日，由中國(guó)能建中電工程湖南院承擔(dān)設(shè)計(jì)及多站融合總承包的國(guó)內(nèi)首座220千伏智慧能源站——株洲成家（白關(guān)）智慧能源站，憑借其“五站合一”的創(chuàng)新再次引發(fā)媒體關(guān)注。

項(xiàng)目速覽

湖南株洲成家（白關(guān)）智慧能源站于2022年8月31日建成投運(yùn)，項(xiàng)目位于株洲市蘆淞區(qū)白關(guān)鎮(zhèn)，是落實(shí)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)，助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重大科技示范工程。

智慧能源站秉承“環(huán)境友好、資源節(jié)約、清潔低碳、多站融合”設(shè)計(jì)理念，在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)中心站、儲(chǔ)能站、充電站、光伏站、5G通信基站融合建設(shè)，構(gòu)建“能源流、數(shù)據(jù)流、業(yè)務(wù)流”三流合一的一體化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。

站內(nèi)變電站最大可提供96萬(wàn)千伏安變電容量，為周邊工業(yè)園區(qū)提供強(qiáng)大的電力支撐；數(shù)據(jù)中心站采用全元素模塊機(jī)房，能容納10個(gè)IT微模塊，1900余臺(tái)服務(wù)器，可與社會(huì)共享強(qiáng)大算力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)；光伏站裝機(jī)容量330千瓦，每年可生產(chǎn)31萬(wàn)度清潔電能，減少二氧化碳排放260噸；充電站擁有14個(gè)快速充電樁，可提供0-160千瓦靈活寬幅充能，為社會(huì)電動(dòng)汽車提供快速充電服務(wù)。

一體化設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試

智慧能源站五大站點(diǎn)呈階梯型分布，錯(cuò)落有致。以變電站為核心，能源站可為株洲航空產(chǎn)業(yè)城和服飾產(chǎn)業(yè)園區(qū)提供電力保障，緩解株洲河?xùn)|城區(qū)電網(wǎng)度夏供電壓力。儲(chǔ)能站有效調(diào)整變電站負(fù)荷曲線，為直流微網(wǎng)提供穩(wěn)定支撐，同時(shí)能為傳統(tǒng)二次設(shè)備、通信設(shè)備提供備用直流電源。

智慧能源站利用天然地勢(shì)高差、電子安防等措施，對(duì)變電區(qū)域、儲(chǔ)能區(qū)域、數(shù)據(jù)中心、充電樁之間合理物理分隔，一體化設(shè)計(jì)、一體化施工、一體化調(diào)試。相對(duì)同樣功能的傳統(tǒng)變電站，節(jié)約土地21%，施工效率提升30%，能耗降低52%。

電動(dòng)汽車充滿電僅30分鐘

智慧能源站對(duì)社會(huì)開放，提供電動(dòng)汽車充電、云計(jì)算、5G通訊等立體能源服務(wù)。充電站車棚采用太陽(yáng)能板，裝機(jī)容量50千瓦，遠(yuǎn)高于常規(guī)充電樁20千瓦。一般電動(dòng)汽車60度電，需要近2個(gè)小時(shí)充滿，在這里最快30分鐘充滿。

電動(dòng)汽車充電站

項(xiàng)目首創(chuàng)提出“兩交一直微網(wǎng)群”概念，提供源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)一體化解決方案。一般來(lái)說(shuō)，直流負(fù)荷約為230千瓦左右，若光照條件較好，直流負(fù)荷無(wú)法全額消納光伏電量。如今通過(guò)交直流混聯(lián)，可利用交流380伏系統(tǒng)消納剩余光伏容量，減少?gòu)闹骶W(wǎng)下電量，清潔能源可就地全消納，也實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的友好互動(dòng)。

“兩交一直”微網(wǎng)群，由兩個(gè)交流子微網(wǎng)、一個(gè)直流子微網(wǎng)混聯(lián)形成。微網(wǎng)群實(shí)現(xiàn)能源站交直流負(fù)荷全覆蓋，打破變電站傳統(tǒng)供電模式，以“一張網(wǎng)架”解決能源站源、荷、網(wǎng)、儲(chǔ)全方位問(wèn)題，既能在物理上融合多站，也在系統(tǒng)上完成了深度融合。

光伏即發(fā)即用

全站屋頂和儲(chǔ)能箱鋪上了一層光伏板。智慧能源站采用直流照明，數(shù)據(jù)中心樓應(yīng)用全直流供電，光伏電源即發(fā)即用，就近消納，減少能源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提升能源利用效率，提高智能化水平。每個(gè)燈具的元件可直接從750伏母線取電，提高照明能效50%。同時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)中心、變電站、戶外場(chǎng)地等不同應(yīng)用場(chǎng)景，只需一鍵操作，就可以實(shí)現(xiàn)分時(shí)段調(diào)光控制。

戶外燈具頗有特色，均自帶小型光伏發(fā)電組件和超級(jí)電容。能源站可在無(wú)外部電源的情況下，滿足戶外照明全部需求，實(shí)現(xiàn)能源消耗“自給自足”。

此外，能源站“綠上加綠”。按照近零能耗建筑，構(gòu)建屋頂光伏+智慧直流照明+新型建筑材料+科學(xué)暖通的設(shè)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)非極端天氣情況下建筑近零能耗。

工程美學(xué)

株洲成家（白關(guān)）智慧能源站的設(shè)計(jì)和建設(shè)從功能性與藝術(shù)性的結(jié)合出發(fā)，建筑的整體規(guī)劃遵循多站融合的原則，在總體設(shè)計(jì)思路上遵循文化引領(lǐng)，體現(xiàn)人文精神與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和諧共生。

智慧能源站設(shè)計(jì)理念獨(dú)特，建筑選材環(huán)保，細(xì)節(jié)構(gòu)造精致，通過(guò)“交直電流波形”的靈動(dòng)運(yùn)用，詮釋了外塑優(yōu)雅造型、內(nèi)聚企業(yè)文化的美學(xué)理念。簡(jiǎn)練優(yōu)雅的設(shè)計(jì)語(yǔ)言寫意了交直融合的精巧創(chuàng)意，剛?cè)岵?jì)的美學(xué)意蘊(yùn)體現(xiàn)了能源工程的獨(dú)特魅力，展示了智慧綠色和諧發(fā)展的“碳”路理念。

“交直流混聯(lián)微網(wǎng)”的文化理念

新型電力系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)清潔低碳，安全可控，靈活高效，智能友好，開放互動(dòng)，智慧能源站的建筑設(shè)計(jì)通過(guò)新穎且恰當(dāng)?shù)慕ㄖZ(yǔ)言寓意了新型電力系統(tǒng)的基本特征和工程特性。

堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)、聚焦賦智賦能的設(shè)計(jì)理念則進(jìn)一步推動(dòng)了藝術(shù)擬態(tài)語(yǔ)言在智慧能源站中的創(chuàng)新運(yùn)用。建筑物的外立面設(shè)計(jì)通過(guò)解析混聯(lián)微網(wǎng)中的交直電流波形，用參數(shù)化形式進(jìn)行函數(shù)擬合，塑造了“現(xiàn)代、科技、靈動(dòng)”的展新面貌，承托了新型電力系統(tǒng)建設(shè)在建筑設(shè)計(jì)語(yǔ)言上的抽象轉(zhuǎn)譯和豐富表達(dá)。

“設(shè)計(jì)與建造藝術(shù)融合”的美學(xué)典范

智慧能源站以設(shè)計(jì)與建造融合為重點(diǎn)目標(biāo)，從構(gòu)造細(xì)節(jié)體現(xiàn)工程美學(xué)。

全站采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，墻體采用鋁單板單元式幕墻系統(tǒng)，屋面采用鋅鋁鎂金屬集成光伏系統(tǒng)，裝配式安裝縮短了整體工時(shí)的40%，提升了建設(shè)功效。在散熱需求高的空間，通過(guò)格柵和鋁方通的立面組合，在保證散熱效能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)美學(xué)理念與不同功能需求空間的統(tǒng)一。

在建筑立面上的設(shè)計(jì)布置上，利用長(zhǎng)條形的縱向開窗，與有開窗采光需求的建筑功能空間相呼應(yīng)。全站還通過(guò)采用電纜溝、防火墻、圍墻、充電樁等高品質(zhì)預(yù)制件，GIS、開關(guān)柜、集裝箱儲(chǔ)能等集成化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了綠色低碳高質(zhì)量建造，構(gòu)造了設(shè)計(jì)與建造藝術(shù)融合的美學(xué)典范。

“智慧能源綠色發(fā)展”的共生內(nèi)涵

智慧能源站的設(shè)計(jì)目標(biāo)包括構(gòu)建一體化運(yùn)營(yíng)的綜合能源樞紐，通過(guò)實(shí)現(xiàn)“五站合一”的方式構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)，探索能源共享新業(yè)態(tài)。

在配色上選擇現(xiàn)代簡(jiǎn)約、純凈沉穩(wěn)的灰、白、藍(lán)三色，利用外掛于墻身的不同材質(zhì)鋁單板幕墻形成灰白主色調(diào)的梯度變化，通過(guò)玻璃幕墻勾勒出靈動(dòng)的“交直電流波形”。建筑界面用簡(jiǎn)練優(yōu)雅的設(shè)計(jì)語(yǔ)言生動(dòng)呈現(xiàn)了自然與美的有機(jī)結(jié)合，在起伏變化之間與株洲白關(guān)鎮(zhèn)起伏的山巒地勢(shì)、藍(lán)天白云相得益彰，與湖湘山水洲城的風(fēng)景線交相融合，建構(gòu)了獨(dú)特的景觀及人文特質(zhì)，展示了智慧能源綠色發(fā)展的文化內(nèi)涵。 

原標(biāo)題：“五站合一”智慧能源站，來(lái)一探究竟！