一、概况
　　
　　多站融合是指依托变电站站内空间、电力等资源，融合建设数据中心站、储能电站、分布式光伏、5G基站、北斗地基增强站等设施。多站融合将可打造出大量优质的边缘计算资源，对内可支撑智能电网业务，对外助力新基建，推动经济社会发展。
　　
　　国家电网拥有的变电站点多面广,数量众多,范围已覆盖88%的国土面积,且贴近用户,密集深入商业楼宇和居民小区。且有相当比例的变电站可进行多站融合改造。
　　
　　浙江嘉兴禾城多站融合工程位于嘉兴经开区核心地段,220kV禾城变原为常规户外布置变电站,目前禾城变已经完成整站改造、就地重建,改造后新变电站腾出了大量的空地,为多站融合工程的实施提供了良好的条件。通过禾城变多站融合试点工程,可探索多站融合的建设思路,从而更好的推进多站融合工程规模建设。
　　
　　二、多站融合的建设思路
　　
　　充分利用变电站剩余空间和电力资源,实现变电站+数据中心站+储能站+分布式清洁能源站+充电站+分布式光伏+5G基站等多种能源、多种业务的综合应用是多站融合项目的最佳体现,即实现变电站综合利用最大化。
　　
　　220kV禾城变占地改造后腾出了近12230m2(约18.3亩)的空地。经论证,禾城变可实现变电站、数据机房楼站、储能站、分布式能源站、电动汽车充电站等集成融合。相应的业务模式如图1所示:
　　
　　在新禾城站内,第一步建设变电站、储能站、数据中心站、分布式清洁能源站以及充电站建设,具备承载能源流和信息流的基础设施条件,开展相关业务的运营。第二阶段,在数据中心基础之上开展IT支撑基础设施建设,为用户提供场外服务器,存储和网络硬件。第三阶段,为用户提供各种综合能源解决方案的开发和应用。
　　
　　通过以上建设,可以激活现有资源,实现能源和信息的共享,创造公司发展的新动能,创新能源互联网业态,既提高了服务社会的目标也可以为企业创造价值,从而实现共享型现代企业建设。
　　
　　三、浙江嘉兴禾城站多站融合建设内容
　　
　　浙江嘉兴禾城站多站融合整体布局如图2所示
　　
　　3.1变电站
　　
　　变电站是电力系统中对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所。空余的空间资源、电力资源和通信设施资源(管道、光纤)是构建数据中心站,提供数据中心、边缘计算、云计算及相关服务的优质资源。
　　
　　禾城变原来为常规设备户外布置变电站,占地20330m2(约30.5亩)。改造后新站占地8100m2(约12.2亩),腾出了近12230m2(约18.3亩)空地。增容后的新禾城变最终容量3×240MVA,主变电压等级为220/110/10kV,出线220kV6回(本期4
　　
　　回),110kV14回(本期11回),10kV24回(本期16回),分别从两个500kV变电站引入220kV线路,远期三路220kV线路引入,配置三台主变变压器,供电可用性极高,容量充足,且具备充足的空间面积和光缆路由,具备实现多站融合的良好条件。
　　
　　3.2数据中心
　　
　　数据中心将空间资源、电力资源、制冷资源、计算及存储资源、网络资源进行有机组合,为内外部客户提供服务,收取租金。
　　
　　浙江嘉兴多站融合数据中心按GB50174-2017《数据中心设计规范》A级机房进行规划建设,建设一栋三层数据中心机房楼,总建筑面积约1万m2。单机架功耗5kW,本期建设IT机柜443面,远景建设IT机柜1271面。
　　
　　数据中心核心能力是提供不间断的电力和持续制冷以保证IT设备的连续运行,在传统的A级数据中心解决方案中,需要引入两路市电电源、配置备用发电机组。
　　
　　供电方面,浙江嘉兴禾城多站融合工程将充分发挥变电站供电、土地等多重综合资源优势,利用变电站就近供电和第三路进线电源的高可靠性供电,满足A级数据中心供电要求的同时,避免了传统数据中心配置备用发电机组带来的柴油发电机房规划布局困难,柴油发电机组维护工作量大、降噪处理和污染排放处理成本高,柴油须考虑安全储存及废油回收等不利因素。同时利用储能站提供约后备电源供电,进一步提高供电可靠性。
　　
　　制冷方面,采用水冷冷冻水方案,末端采用机房及专用高精密空调,机房内采用封闭热通道从而提高送回风温度,整体方案为当前主流且能效处于先进水平。同时充分利用分布式清洁能源站提供冷源降低能耗,助力实现建设绿色、节能、可靠的数据中心目标。
　　
　　3.3储能站
　　
　　储能系统是指可是实现能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存的设备,本项目中为电池储能系统。储能系统可通过调峰、调频等电网调度响应或利用峰谷电价差削峰填谷获得收益。
　　
　　本项目储能站可具备以下功能:
　　
　　(1)利用数据中心稳定的用电负荷削峰填谷储能运营;
　　
　　(2)富余容量作为数据中心应急备用容量;
　　
　　(3)一定程度上支撑禾城变10kV侧削峰填谷作用。
　　
　　结合浙江省峰谷电价的分布,储能站的全天工作状态如图3所示:
　　
　　本项目根据场地条件及负荷需求,最终确定建设室外集装箱式储能站,规模为4MW/8MWh。
　　
　　3.4分布式能源站----冷热电三联供
　　
　　冷热电三联供以天然气为主要燃料带动内燃机组发电,通过溴化锂机组吸收余热制冷,为数据中心提供电力和制冷。三联供使得燃气的热能被充分利用,冷、热、电联产的条件下,一次能源利用率可达80%左右,冷、电联产的条件下,一次能源利用率可达60%左右。
　　
　　冷热电三联供的经济社会效益:
　　
　　(1)缓解全球能源的压力;
　　
　　(2)提高能源的综合利用功效;
　　
　　(3)保护环境,减少碳排放。
　　
　　本项目建设1×0.6MW天然气分布式发电机组,并配套相应的烟气热水型溴化锂机组及其他配套设施,与数据中心冷水机组能源站一起满足数据中心冷、电的需求。
　　
　　本项目热水无适用用户,建成后冷电联产,综合利用效率约60%,三联供系统发电的度电成本高于0.5元/kWh,发电成本高于低谷电价,采用峰发谷停运行模式。
　　
　　3.5电动汽车充电站
　　
　　本项目规划两个充电用变压器,两套充电桩直流电源,充电车位16个,提供社会车辆充电需求。同时建设智能化营业厅满足车主充电时的休息、娱乐和自助办理电网相关业务区域,同时便于公司开展各类宣传展示。
　　
　　3.6分布式光伏
　　
　　数据中心总用电量大且持续、稳定,可以充分消纳分布式新能源系统的发电量,确保光伏系统投资收益。
　　
　　本项目新建数据中心屋顶约有2000m2空余面积可以建设分布式光伏,规划建设规模276.36kWp。嘉兴年峰值日照时数1346小时,按综合利用效率80%,年实际发电小时数1077小时,预计全年发电量约为30万kWh,减少二氧化碳排放量约286t,具有良好的社会和经济效益。
　　
　　另外在多站融合项目中,光伏组件、汇流箱以及控制器等接入数据中心的监控管理平台,减少光伏系统的管理平台建设费用。同时光伏系统与数据中心共享运维资源,可降低运维费用50%以上。
　　
　　四、小结
　　
　　禾城变多站融合试点工程于2020年下半年开工建设,各子项目已于2022年上半年陆续投入使用,目前各子项目运转正常,均满足相关规划设计要求。
　　
　　多站融合是建设绿色高效新型数字基础设施的新路径,其各部分建设项目是一个相互支撑的融合体,业务之间具备互补性,有利于降低建设成本和投资风险。
　　
　　本文结合禾城变多站融合试点工程,探索多站融合的建设思路,并介绍了项目的实际建设情况,可为未来多站融合工程规模建设提供部分借鉴或参考。
　　
　　编辑：Harris