建築領域是能源消耗和二氧化碳排放大戶。中國建築節能協會的報告顯示，2020年全國建築全過程能耗總量為 22.7億tce，占全國能源消費總量比重為45.5%。因此
，加快推動建築領域節能降碳

，對於實現“雙碳目標”、推動綠色低碳高質量發展具有重要意義。

2023年3月，位於橫琴粵澳深度合作區的中國南方電網有限責任公司（以下簡稱“南方電網”）珠海橫琴供電局線路工區大樓（以下簡稱“珠海橫琴供電局零碳大樓”）正式啟動運行並通過了驗收。這是南方電網首個全直流“綠色”零(ling)碳(tan)建(jian)築(zhu)
，也(ye)是(shi)廣(guang)東(dong)省(sheng)首(shou)批(pi)碳(tan)中(zhong)和(he)試(shi)點(dian)示(shi)範(fan)區(qu)中(zhong)唯(wei)一(yi)的(de)零(ling)碳(tan)建(jian)築(zhu)。通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)光(guang)儲(chu)直(zhi)柔(rou)直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)全(quan)麵(mian)實(shi)現(xian)電(dian)氣(qi)化(hua)，珠(zhu)海(hai)橫(heng)琴(qin)供(gong)電(dian)局(ju)零(ling)碳(tan)大(da)樓(lou)實(shi)現(xian)了(le)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)高(gao)效(xiao)、低(di)能(neng)耗(hao)運(yun)行(xing)，既(ji)挖(wa)掘(jue)了(le)建(jian)築(zhu)行(xing)業(ye)的(de)減(jian)碳(tan)潛(qian)力(li)
，也(ye)探(tan)索(suo)了(le)電(dian)力(li)行(xing)業(ye)在(zai)建(jian)築(zhu)領(ling)域(yu)實(shi)現(xian)脫(tuo)碳(tan)的(de)機(ji)遇(yu)，對(dui)建(jian)築(zhu)零(ling)碳(tan)化(hua)與(yu)電(dian)力(li)零(ling)碳(tan)化(hua)有(you)著(zhe)雙(shuang)重(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。而(er)為(wei)其(qi)中(zhong)核(he)心(xin)直(zhi)流(liu)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)強(qiang)大(da)支(zhi)持(chi)的(de)，則(ze)是(shi)來(lai)自(zi)丹(dan)佛(fo)斯(si)傳(chuan)動(dong)行(xing)業(ye)領(ling)先(xian)的(de)直(zhi)流(liu)配(pei)電(dian)設(she)備(bei)與(yu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

挑戰

近年來，南方電網以服務粵港澳大灣區經濟社會發展
、助力“雙碳”目標實現為總目標
，持續推進電網工程建設和新型電力係統示範區建設。基於橫琴粵澳深度合作區“智慧能源深度合作示範區”的定位，南方電網憑借高可靠供電、高品質服務

、全綠色動力的“兩高一全”電力供應體係，致力於將示範區打造為“零碳島”。

2022年8月，橫琴粵澳深度合作區執行委員會發布貫徹落實國務院《紮實穩住經濟的一攬子政策措施》實shi施shi方fang案an，點dian名ming提ti出chu要yao推tui進jin橫heng琴qin供gong電dian局ju線xian路lu工gong區qu大da樓lou零ling碳tan示shi範fan樓lou宇yu項xiang目mu，為wei未wei來lai新xin能neng源yuan交jiao易yi及ji場chang外wai零ling碳tan能neng源yuan應ying用yong提ti供gong技ji術shu支zhi撐cheng，探tan索suo打da造zao“零碳島”的初步路徑。

在zai零ling碳tan建jian築zhu的de實shi踐jian過guo程cheng中zhong，光guang伏fu發fa電dian作zuo為wei綠lv色se能neng源yuan
，能neng夠gou顯xian著zhu降jiang低di建jian築zhu的de碳tan足zu跡ji，成cheng為wei零ling碳tan建jian築zhu電dian力li供gong應ying的de重zhong要yao手shou段duan。傳chuan統tong的de光guang伏fu發fa電dian采cai用yong交jiao流liu方fang案an，但dan隨sui著zhe大da量liang分fen布bu式shi光guang伏fu並bing網wang
，電dian能neng質zhi量liang問wen題ti逐zhu漸jian顯xian現xian。而er光guang儲chu直zhi柔rou直zhi流liu係xi統tong采cai用yong“自發自用
，餘電上網”的de設she計ji運yun行xing方fang式shi，不bu僅jin實shi現xian了le分fen布bu式shi光guang伏fu的de有you效xiao利li用yong

，還hai極ji大da地di解jie決jue了le低di壓ya電dian網wang的de電dian能neng質zhi量liang問wen題ti
，為wei規gui模mo化hua推tui進jin分fen布bu式shi光guang伏fu的de發fa展zhan提ti供gong了le良liang好hao的de技ji術shu支zhi撐cheng，更geng符fu合he未wei來lai綠lv色se電dian網wang的de發fa展zhan方fang向xiang，也ye更geng適shi合he應ying用yong於yu綠lv色se建jian築zhu領ling域yu。但dan分fen布bu式shi電dian源yuan及ji負fu載zai均jun通tong過guo直zhi流liu接jie入ru
，在zai我wo國guo還hai處chu於yu研yan究jiu推tui廣guang階jie段duan，可ke供gong參can考kao的de成cheng熟shu方fang案an與yu成cheng功gong經jing驗yan還hai不bu夠gou充chong分fen。

解決方案

在船舶海工領域

，直流配電係統具備提高能量傳輸效率、實現精確電機控製
、增強係統穩定性和可靠性、減少轉換損耗以及儲能係統集成等優勢，已在國內外大型船舶中廣泛采用。其中，2009年世界第一艘柴電直流組網推進的內河郵輪“MV維京傳奇號”，以及2022年全球首個直流電推化學品船“鼎衡19號”，采用的即是由丹佛斯傳動的直流配電解決方案。

丹佛斯傳動在船舶海工直流配電領域已有十餘年成功經驗。近年來隨著全球低碳化趨勢，風電、光電逐漸成為主力，丹佛斯傳動正式啟動了“登陸計劃”，旨在擴大旗下全球領先的直流配電技術的應用領域，以船舶海工配電係統高可靠性、高安全性的標準，為數據中心
、電動汽車
、綠色建築等更多領域開源節流保駕護航。

此ci前qian

，南nan方fang電dian網wang曾zeng采cai用yong過guo丹dan佛fo斯si傳chuan動dong的de技ji術shu設she備bei。基ji於yu對dui丹dan佛fo斯si傳chuan動dong產chan品pin的de信xin任ren
，以yi及ji在zai直zhi流liu配pei電dian領ling域yu深shen厚hou的de經jing驗yan技ji術shu積ji累lei
，南nan方fang電dian網wang決jue定ding繼ji續xu攜xie手shou丹dan佛fo斯si傳chuan動dong，為wei珠zhu海hai橫heng琴qin供gong電dian局ju零ling碳tan大da樓lou打da造zao直zhi流liu配pei電dian係xi統tong解jie決jue方fang案an。

經過多方溝通與論證，丹佛斯為珠海橫琴供電局零碳大樓打造的直流配電係統解決方案配置了近1320kW的AC-DC整流器、DC-DC換流器以及直流配電保護裝置VACON®DCGuard™，構築成750Vdc的直流電網；同時配備了一套近300kW的磁懸浮壓縮機技術的製冷主機以及200kW的變頻驅動器驅動水泵係統納入直流配電網絡中，形成完整的直流動力配電網絡。

相較於其他方案，丹佛斯傳動的直流配電方案在係統能效、電能質量、可靠性、係統保護策略以及經濟性五個維度中遙遙領先
，優於其他方案：

1係統能效

能效可達67%
；

2電能質量

采用AFE(Active Front End) 主動前端整流係統
，實現THDI<5%
，網側功率因素>0.99。用戶無需另外配置有源濾波裝置來處理諧波幹擾，網側功率因素接近1
，遠超傳統方案；

3可靠性

采用變換器n+1冗餘，即電壓跌落50%
，200毫秒能保證整個係統穩定運行
；

4係統保護策略

采用750伏(fu)直(zhi)流(liu)主(zhu)幹(gan)線(xian)，每(mei)個(ge)分(fen)支(zhi)線(xian)路(lu)都(dou)配(pei)了(le)微(wei)秒(miao)級(ji)開(kai)斷(duan)的(de)斷(duan)路(lu)器(qi)，當(dang)兩(liang)端(duan)母(mu)線(xian)中(zhong)任(ren)意(yi)一(yi)個(ge)發(fa)生(sheng)短(duan)路(lu)故(gu)障(zhang)，開(kai)關(guan)能(neng)夠(gou)保(bao)護(hu)斷(duan)開(kai)
，保(bao)證(zheng)另(ling)一(yi)段(duan)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)
，此(ci)外(wai)還(hai)配(pei)置(zhi)了(le)絕(jue)緣(yuan)監(jian)測(ce)，保(bao)證(zheng)單(dan)體(ti)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang)時(shi)，避(bi)免(mian)另(ling)外(wai)一(yi)極(ji)發(fa)生(sheng)單(dan)極(ji)接(jie)地(di)後(hou)引(yin)發(fa)係(xi)統(tong)極(ji)間(jian)故(gu)障(zhang)；

5經濟性

按照直流設備的造價+電纜的造價+運維成本
，丹佛斯直流配電解決方案優勢明顯。

而作為關鍵設備的丹佛斯傳動VACON®DCGuard™，為直流配電方案的安全性發揮了重要作用。VACON®DCGuard™是一種基於IGBT電力電子技術的快速直流電流分斷裝置，可通過快速檢測並切斷任何故障直流電流來維持直流電網的穩定性，在5微秒內隔離係統的故障部分
，保護周邊設備
，確保運行不中斷。

南方電網負責人表示:“ 丹dan佛fo斯si傳chuan動dong在zai直zhi流liu電dian網wang領ling域yu的de專zhuan業ye性xing，以yi及ji產chan品pin的de安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing給gei我wo們men留liu下xia了le深shen刻ke印yin象xiang。我wo們men非fei常chang歡huan迎ying丹dan佛fo斯si傳chuan動dong這zhe樣yang的de合he作zuo夥huo伴ban加jia入ru我wo們men的de項xiang目mu，分fen享xiang相xiang關guan經jing驗yan
，與yu我wo們men一yi道dao推tui進jin中zhong國guo綠lv色se建jian築zhu的de發fa展zhan以yi及ji零ling碳tan電dian網wang的de打da造zao。我wo們men相xiang信xin在zai珠zhu海hai橫heng琴qin供gong電dian局ju零ling碳tan大da樓lou的de示shi範fan帶dai動dong下xia，未wei來lai會hui有you更geng多duo的de用yong戶hu與yu合he作zuo夥huo伴ban與yu我wo們men一yi起qi，共gong同tong走zou上shang綠lv色se轉zhuan型xing的de高gao質zhi量liang發fa展zhan之zhi路lu。"

丹佛斯（中國）傳動高級銷售總監虞小平表示:“能neng夠gou參can與yu珠zhu海hai橫heng琴qin供gong電dian局ju零ling碳tan大da樓lou這zhe一yi示shi範fan性xing項xiang目mu的de建jian設she

，我wo們men感gan到dao非fei常chang榮rong幸xing。基ji於yu數shu十shi年nian的de經jing驗yan積ji累lei和he技ji術shu研yan發fa，丹dan佛fo斯si傳chuan動dong能neng夠gou提ti供gong豐feng富fu的de直zhi流liu配pei電dian解jie決jue方fang案an和he成cheng功gong經jing驗yan，也ye可ke基ji於yu客ke戶hu需xu求qiu，幫bang助zhu客ke戶hu評ping估gu總zong體ti影ying響xiang
，提ti供gong最zui專zhuan業ye的de解jie決jue方fang案an來lai更geng好hao的de服fu務wu國guo內nei的de客ke戶hu與yu合he作zuo夥huo伴ban。隨sui著zhe國guo內nei綠lv色se建jian築zhu的de進jin一yi步bu發fa展zhan，‘光儲直柔’綜(zong)合(he)性(xing)實(shi)驗(yan)項(xiang)目(mu)和(he)示(shi)範(fan)項(xiang)目(mu)已(yi)經(jing)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)湧(yong)現(xian)。我(wo)們(men)將(jiang)繼(ji)續(xu)加(jia)大(da)在(zai)直(zhi)流(liu)配(pei)電(dian)領(ling)域(yu)的(de)投(tou)入(ru)，大(da)力(li)拓(tuo)展(zhan)應(ying)用(yong)，為(wei)國(guo)內(nei)客(ke)戶(hu)與(yu)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)的(de)零(ling)碳(tan)發(fa)展(zhan)之(zhi)路(lu)提(ti)供(gong)丹(dan)佛(fo)斯(si)傳(chuan)動(dong)最(zui)專(zhuan)業(ye)與(yu)可(ke)靠(kao)的(de)支(zhi)持(chi)。”

珠海橫琴供電局零碳大樓自2023年正式運行以來，經第三方監測，實現了可再生能源電力替代率接近21%，能耗強度相對標準限值降低近34%，建築負荷調節比例近62%。中國城市科學研究會已將其視為探索符合我國國情建築“碳中和”發展路徑的標杆性示範性項目，於2023年12月授予了全國首張金級“碳中和”建築運行評價標識證書。2024年5月13日，在第二十屆國際綠建大會上，住房和城鄉建設部還授予珠海橫琴供電局零碳大樓“碳中和建築”項目證書。