【关键词】装配式技术;电力工程;低碳化转型;施工模式
引言
在全球大力推动“双碳”目标的大背景下,电力行业作为碳排放的关键领域,正面临着低碳化转型的巨大压力。装配式技术具有“工厂预制、现场装配”创新模式,改变了传统电力工程的施工方式。该技术在工厂完成构件预制,既提高了施工效率,又减少了现场污染与资源浪费,为电力行业实现低碳、高效且可持续的发展目标提供了新思路,同时也提供了强有力的技术支撑。
一、装配式技术的核心优势与低碳化机理
(一)工厂化生产减少现场污染
装配式技术将传统施工现场中的钢筋绑扎、混凝土浇筑等环节转移到了工厂中,借助标准化的流水线生产构件,在很大程度上减少了粉尘、噪声以及污水的排放。以西安城投道桥集团礼泉智造基地为例,其依靠光伏发电、雨水收集等系统,实现了生产洁净化以及能源低碳化的目标,并被列入国家级绿色工厂的行列之中[1]。
(二)资源利用效率提升
工厂在预制环节能够对材料用量实现精准把控,有效减少材料浪费。以宁波市电力设计院为例,其在超高性能混凝土(UltraHigh Performance Concrete,UHPC)钢连接混合结构变电站项目运作期间,通过对主体结构设计的优化,使UHPC用量缩减了29.5%,同时简化了安装工序,最终工期缩短了25天[2]。
(三)施工周期缩短,降低综合能耗
传统的电力工程往往需要在现场按照逐层的方式来开展施工工作,装配式技术则是借助模块化的拼装方式提升了施工效率。以福建桃源变电站为例,其工期成功缩短了20%,且施工过程中的能耗也降低了30%[3]。另外,国网浙江海宁所推出的新一代配电自动化系统,凭借着数智化的调度手段,让分布式能源和装配式施工能够达成高效的协同状态,进而使得能源冗余情况进一步减少。
二、装配式技术在电力工程中的低碳化实践
(一)变电站建设的绿色革新
装配式变电站已经成为电力工程在低碳转型方面的标杆典范。以湖南省桃源县500千伏变电站,其装配化率高达96%,在建设过程中采用了预制电缆沟盖板、防火墙等一系列构件,使得水泥用量减少15%,碳排放相较于传统模式降低了40%左右[4]。
(二)输变电工程的高效推进
当电网出现扩容需求迅猛激增的情况时,装配式技术可发挥助力作用,使其能快速做出响应。就国家电网泉州南安石院220千伏变电站而言,其应用了多达16项的模块化技术,围墙的安装效率得以大幅提升,提升幅度达到了50%,同时风险作业明显减少,减少比例为60%。通过减少现场作业量以及降低运输频次等举措,还能够间接让化石能源消耗有所降低。
(三)新能源配套设施的协同发展
装配式技术跟分布式能源相互结合起来,有力地推动了“源网荷储”一体化的发展进程。如浙江海宁配电网,它借助数智化平台接入了多达5 659座光伏电站,且在结合装配式施工的情况下,达成了“可观可测可控”的良好成效,使得清洁能源的消纳能力得以提升。另外,装配式升压站在风电项目以及光伏项目当中应用广泛,能够有效缩短并网所需要的周期时长,加快可再生能源替代传统能源的速度[5]。在典型装配式电力工程项目减碳效果与经济效益上进行了对比,如表1所示。

三、装配式技术对电力工程低碳化转型的贡献
传统施工与装配式技术的关键指标对比如表2所示。
