晨光初照，雄安新区在朝阳的轻抚下渐渐苏醒。在起步区的城市公园内，市民们可以在太阳能长椅上休息，或在以《富春山居图》为灵感设计的变电站前晨练，享受着科技与自然的共融；在白洋淀附近的乡村，智能农业技术让农田焕发活力，村民们在不经意间已用上了融合光伏和智能微网技术的能源系统，体验着创新与传统相结合的乡村生活。
文／特约记者 赵峻峰 杨硕 孙梅丹
自设立之初，雄安新区便被赋予了“打造绿色生态宜居新城区”的发展定位。七年来，在实现“生态优先、绿色发展”目标的过程中，各类技术不断被引入新区建设。从智能管理到绿色建筑，从大数据的赋能到人工智能的应用，科技为新区的绿色发展注入了强劲动能。
今年8月底发布的《雄安新区绿色发展城市典范建设方案（2024—2030年）》明确，到2030年，雄安绿色发展城市典范建设将取得显著成效，届时“妙不可言、心向往之”的场景将随处可见。
愿景的实现，离不开各类技术的支持。国网雄安新区供电公司正在打造以“网城融合”为特色的城市电网建设模式，更多能源技术的创新应用将成为“妙不可言、心向往之”实现的关键力量。
光储直柔：扮靓城市，赋能乡村
今年国庆小长假期间，雄安新区雄安商务服务中心迎来了一场盛会——雄安首届X青年艺术节。夜幕降临，商务服务中心的建筑外立面化作巨大的“幕布”，展示着一幅幅融合数字技术与文化创意的画作。红旗在光影中飘扬，巨龙在夜空中腾跃，“复兴号”动车组在光影编织的轨道上疾驰而过……看着光影变幻，游客们仿佛穿越了时空，置身于精彩纷呈的艺术世界中。
备受瞩目的视觉盛宴不仅展现了美，也展示了雄安新区的绿色科技成果。其中一项科技成果，就是应用在商务服务中心的光储直柔技术。
作为一项新型建筑能源技术，光储直柔集成了分布式光伏发电、储能及低压配电等设备，可以实现对建筑用电的柔性调节，提升光伏建筑一体化用电效率。雄安商务服务中心光储直柔项目负责人、国网雄安新区供电公司市场拓展中心区域拓展专责杨天阔告诉记者，中心的光储直柔系统于两年前建成，艺术节连续几天的光影秀，是这项技术第一次在高负载的情况下应用。
为了确保艺术节期间灯光秀的顺利进行，他们在节前重新进行了一系列实验，并对系统进行了全面的检查和测试。“这个系统配备了两个500千伏安的主变压器，为了让切换过程尽可能迅速，我们提前精心设计并预设了程序，这样可以最大限度地减少停电时间，确保艺术节期间灯光秀的连续性和观众的观赏体验。”他说。
在雄安新区，光储直柔技术不仅助力大型建筑绽放光彩，也在乡村供电系统的升级优化中发挥着作用。位于白洋淀东岸的黄湾村是雄安新区第一个红色美丽乡村，也是雄安新区第一个乡村光储直柔微电网示范点。在过去一年中，国网雄安新区供电公司在村里的两个台区间打造了低压直流系统，实现了台区间低压侧直流互联。同时，台区内红色文化展览馆屋顶建设的光伏和附近建设的可移动储能、车网互动充电桩均已接入系统。借助柔性直流系统，光伏发电的传输损耗更小，还避免了反送至交流电网引起的台区反向重过载问题。
国网雄安新区供电公司规划中心电网规划专责田雨把这个系统比作“一个桥”，“它把它两个台区连接起来，如果其中一个台区出现重载，可以通过直流系统，另一个台区就会转供、支援这个台区，保证可靠供电。”他说。
根据规划，2035年黄湾村的人口预计从现在的6000多人增加到9400人。相当于一个镇的村庄有十几个配电台区，如果通过低压柔性直流技术将它们全部连接起来，村里的电网安全性运行水平将实现大幅提升。此外，国网雄安新区供电公司在黄湾村打造了雄安新区第一个村级电网低压智能断路器示范，可以提高农村电网的智慧化水平，提升运维效率，节省运维成本。
零碳技术：融入环境，提升能效
虽然已经临近冬季，但在雄安新区启动区的东北角，复兴220千伏变电站的建设仍然火热。施工现场，工人们在这座形似火炬的变电站周围忙碌着，机械的轰鸣声和指挥的哨声交织在一起，构成了一幅充满活力的建设场面。履带起重机、曲臂车和斗臂车协同作业，将一根根钢梁精准地放置到位。10月底，随着最后一根屋顶曲面异形梁的吊装完成，配电楼主体钢结构已经封顶，圆柱形的电站轮廓也清晰可见。
河北省送变电有限公司施工管理部副主任王延伸说，复兴变电站是河北省首个采用圆形钢结构设计的变电站，把原来的直线梁换成了曲面梁，“这样加工安装直接上升了一个难度”。之所以采取圆形钢结构，是因为这座变电站位于雄安新区的启动区内。启动区对各类建筑的用地面积都有明确要求，其中220千伏变电站的用地面积被规定在6000平方米左右。国网雄安新区供电公司规划设计中心专责康伟娇告诉记者，复兴220千伏变电站承担了为雄安新区启动区提供新电源点、保障用电等需求，以及提高供电能力和供电可靠性等任务，站内要建设4台主变压器。如果按照规定的面积，很难满足放置设备的需求，而圆形钢结构的设计可以最大限度利用面积。为确保精准性，工程施工采用了数字化管理平台建筑信息模型（BIM）技术，该技术能够分析吊装过程中的不利因素，优化机械选型和人机作业区域，确保梁柱节点及复杂曲面梁的安装精度。
复兴220千伏变电站在设计时，就明确了“近零碳变电站”的定位。为实现这一目标，建设采取了15种降碳措施，并应用了包括建筑能效管理在内的多项技术，覆盖了从项目的设计、建设到运行的整个生命周期。在变电站的钢结构封顶之后，施工人员将在屋顶区域安装光伏板。康伟娇说：“在设计阶段，我们特意让变电站的屋顶向南倾斜，这样光伏板就能以最佳角度接收阳光。这样的设计思路，实际上也是对‘网城融合’理念的实践。”
她接着说，雄安新区的建设理念强调变电站要与城市风貌相融合，与周边环境相协调，因此，在设计复兴变电站时，他们采用了一种将美学、结构和功能相结合的思路。“我们的目标是打造景观融入式变电站，在确保电气布置合理的基础上，对建筑形体进行设计，形成外景观设计，让它不仅能够满足功能需求，还能成为城市景观的一部分，与周围的环境和谐共存”。她说。
除了融入环境，借助技术实现节能降耗也是变电站设计中的重要尝试。除了已经用于复兴变电站的光伏发电和能耗管理技术，康伟娇及其团队正在将导光管技术应用于另一座变电站。她的设计思路是，利用导光管将自然光从地面引导至地下电缆夹层，贴近墙体布置，以便在白天直接利用自然光照明。
她认为，城市公共设施，尤其是变电站，传统上被视为冰冷且危险的建筑，而在雄安，借助“一站一特色一景观”的设计，变电站将在助力电力输送的同时成为城市的有机组成。
负荷管理：打造标准，布局未来
正如复兴220千伏变电站通过技术创新和设计巧思展现出的绿色低碳，被称为“雄安之眼”的雄安超算中心，则以其卓越的建筑理念和环境融合，成为城市与自然和谐共生的典范。
作为“智慧雄安”的重要支撑，雄安超算中心也是雄安数字孪生城市运行服务系统的重要载体，承载着边缘计算、超级计算、云计算设施，为大数据、区块链、物联网、人工智能、虚拟现实/增强现实等提供网络、计算和存储的服务。在超算中心内，一套智能化的能源管理系统能够精准监控每个设备的能耗，实现在用电低谷时储能，在高峰时使用储能，以提高能源使用效率、降低用能成本。
从今年年初开始，国网雄安新区供电公司市场拓展中心的单亚静就和同事开始走访包括雄安超算中心在内的新区建筑，了解这些建筑的能效管理情况，为下一步开展柔性资源管理做准备。
她认为，雄安在柔性负荷资源管理方面有两大天然优势，一是包括超算中心在内很多建筑在柔性资源管理方面采取了前瞻性的措施，二是很多进驻新区的单位对于柔性资源管理有意向，他们希望在这里打造出一个能效管理的样板。
明确技术路线、深入了解柔性资源聚合的条件和细节是他们工作的重点。过去几个月中，单亚静和同事已经联系了新区的几个商场建筑，探索聚合中央空调的柔性资源，她说：“我们先明确用户安装的设备，与设备制造商合作定制控制卡板，以便能够远程控制和监测这些设备。现场布线和设置本地控制之后，就能够收集关键数据，比如设备的出水温度、电压、电流和功率等，同时发送控制指令。”
未来，雄安新区可调节的资源主要包括中央空调、景观照明、充电桩、用户侧储能、分布式光伏以及地源热泵等柔性资源，但要把它们整合到一个统一平台中，仍存在技术挑战。挑战包括如何让国外的设备厂商预留标准化接口，以及因技术壁垒带来的接口费高昂等。
为了破解上述问题，单亚静和同事正在制定雄安新区的柔性资源接入相关标准，并已经初步完成立项工作。标准一旦形成，将是全国首次在该领域提出“预留标准化接口”的要求。她告诉记者：“有了统一的标准，它们可以更多希望参与到负荷管理的单位将‘有章可循’，更方便地参与到柔性负荷资源池中。同时，我们可以在建设期间就确保接口的免费开放，在提高资源的灵活性和响应能力的同时，降低或避免产生因改造产生的成本。”
