“合閘，執(zhí)行!”今年6月29日上午10時，隨著運行人員一聲令下，張北換流站閥廳內(nèi)的刀閘和4座直流斷路器順利合閘，主控室監(jiān)控大屏上的光伏功率曲線開始逐步上升。如今，張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)示范工程正式投運近兩個月，源自張家口的綠色電力正在為北京電網(wǎng)源源不斷地供應著新生力量。
國家電網(wǎng)公司冀北電力有限公司建設部主任田生林表示：“張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程總投資125億元，采用我國原創(chuàng)的柔性直流電網(wǎng)新技術，創(chuàng)造了12項世界第一，是破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用世界級難題的中國方案。”
據(jù)田生林介紹，柔性直流技術是一種以電壓源換流器為核心的新型直流輸電技術，它的主要作用是在送端將各種清潔能源整合打包變?yōu)橹绷麟娸斔椭潦芏耍谑芏嗽賹⒅绷麟娹D(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電送給用戶。該技術具有響應速度快、可控性好、運行方式靈活等特點，適用于可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電并網(wǎng)、孤島供電等。我國將此技術命名為柔性直流技術。
“我們之所以在河北張家口地區(qū)建設這項創(chuàng)新工程，這是因為該地為可再生能源資源富集區(qū)，擁有風、光、儲能等多種典型要素，堪稱‘風的故鄉(xiāng)、光的海洋’，風能、太陽能可開發(fā)規(guī)模高達8500萬千瓦，具備良好的多能互補建設條件。同時，張家口地區(qū)電力需求小，新能源接納能力有限，但毗鄰的京津冀電力負荷中心需要有強大的能源給予支撐。”田生林表示，張北柔直工程把河北張家口及承德地區(qū)上百家風電場，數(shù)千家光伏電站連成一個有機整體，構建了一個全要素物聯(lián)、全空間展示、全信息監(jiān)控、全場景模擬、全智庫指導、全過程分析、全生命管理的“七全”管控系統(tǒng)，實現(xiàn)了一線架起互聯(lián)通道。
“柔性直流輸電技術是世界上最先進的輸電技術，相當于在電力系統(tǒng)中接入一個完全可控的‘水泵’，彌補了常規(guī)直流輸電只能控制方向的局限性，可以大規(guī)模接納清潔電能。”中南電力設計院北京換流站設計總工程師楊明告訴記者，風能、光能都是大自然的賜予，為了把這種電力輸出平衡好，我們在張北建立了世界上最大的風光儲輸一體化裝置，儲能規(guī)模5萬千瓦，在豐寧建設了世界上最大的抽水蓄能電站，總裝機容量達到360萬千瓦，使之在整個系統(tǒng)中產(chǎn)生蓄水池作用，當電力充裕時用它們儲能，當電力緊缺時讓它們及時補充電網(wǎng)，這就使電網(wǎng)柔性能力加大，更有效地保障電力平穩(wěn)輸出。
該項目主設備研發(fā)聚集了國內(nèi)外一流技術創(chuàng)新和裝備制造單位。其中，國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院承擔了電壓等級世界最高、傳輸容量世界最大的柔性直流換流閥研發(fā)，整個團隊經(jīng)過3年反復摸索，終于攻克了技術難關。
“作為第24屆冬季奧運會重點配套工程，張北柔直工程是‘綠色奧運’‘低碳奧運’理念的實踐。”國家電網(wǎng)冀北電力建設部項目高級主管劉中華表示，張北柔性直流電網(wǎng)工程投運后，每年可向北京地區(qū)輸送清潔電量約225億千瓦時，不僅能夠滿足冬奧會需求，還將大幅提升北京地區(qū)新能源電力消費比例，折合每年節(jié)約標煤780萬噸、減排二氧化碳2040萬噸。
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