隨著冬奧倒計時的“滴答”聲響，第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會各項“涉奧”工程在緊鑼密鼓地高效推進(jìn)?！熬G色辦奧”是北京冬奧會的重要理念之一，全部場館100%使用清潔能源供電更將是奧運(yùn)史上的創(chuàng)舉。
那么，如何實現(xiàn)“全綠電”供應(yīng)，助力碳中和？科技日報記者來到距離京城270公里的壩上地區(qū)——張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程（以下簡稱張北柔直工程），探尋其背后的秘密。
張北“風(fēng)光”點(diǎn)亮冬奧場館
“合閘，執(zhí)行！”隨著運(yùn)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——張北柔直工程正式投入運(yùn)行。這意味著，源自張家口的綠色電力從此接入北京電網(wǎng)。
張北風(fēng)電、太陽能發(fā)電資源十分豐富，素有“風(fēng)的故鄉(xiāng)、光的海洋”美譽(yù)，開發(fā)條件十分優(yōu)越，規(guī)模高達(dá)8500萬千瓦，是國家規(guī)劃的大型可再生能源基地。
“張北柔直工程顯著提升了當(dāng)?shù)匦履茉赐馑湍芰?。這項工程每年可向北京輸送約140億千瓦時綠色電力，供應(yīng)北京市大約1/10的用電量，其中包括直接滿足北京冬奧會北京、延慶兩個賽區(qū)場館用電需求，加上張家口賽區(qū)冬奧場館就地消納當(dāng)?shù)鼐G色電力，使得北京冬奧會場館實現(xiàn)奧運(yùn)歷史上首次100%使用綠色電力的目標(biāo)?！眹W(wǎng)冀北電力有限公司建設(shè)部主任田生林介紹。
記者了解到，該工程2018年2月開工后，建設(shè)者們攻堅克難，確保施工質(zhì)量和進(jìn)度，2019年12月完成建設(shè)任務(wù)。隨后，工程進(jìn)入調(diào)試階段，2020年6月25日成功通過全面嚴(yán)格的調(diào)試試驗和168小時試運(yùn)行，6月29日正式投運(yùn)。
聚焦綠色辦奧，打造清潔低碳奧運(yùn)專區(qū)。張北柔直工程總投資125億元，新建張北、康保、豐寧和北京4座換流站，額定電壓±500千伏，額定輸電能力450萬千瓦，輸電線路長度666千米。其將張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負(fù)荷中心可靠互聯(lián)，大幅提升能源供給的清潔比重，為冬奧會提供堅強(qiáng)、充裕的綠色能源保障。
細(xì)節(jié)成就世界領(lǐng)先原創(chuàng)技術(shù)
張家口地區(qū)是我國重要的新能源基地。由于新能源固有的隨機(jī)性、波動性等特征，大規(guī)模新能源并網(wǎng)是世界性難題。張北，又有何破解之招？
據(jù)介紹，張北柔直工程采用我國原創(chuàng)、領(lǐng)先世界的柔性直流電網(wǎng)新技術(shù)，具有可控能力強(qiáng)、功率調(diào)節(jié)速度快、運(yùn)行方式靈活等特點(diǎn)，能夠有效抑制交流電壓波動，減少功率波動對受端電網(wǎng)的影響，有效解決風(fēng)電、光伏等間歇式能源發(fā)電并網(wǎng)安全問題。
“將交流電轉(zhuǎn)化為直流電是有效實現(xiàn)電力從源頭輸送到客戶端的方法之一，直流電遠(yuǎn)距離傳輸?shù)乃俣雀?。”為這項工程提供換流閥的南瑞繼保電氣有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人表示。
猶如“神操作”，該公司制造的換流站可將風(fēng)力渦輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)化為直流電，當(dāng)直流電到達(dá)城市電網(wǎng)后，新的換流站再度上演“變形記”，能量便可轉(zhuǎn)換為交流電供家庭使用。
而確保換流站正常運(yùn)行起關(guān)鍵性作用的“幕后”是泵制造商格蘭富提供的解決方案?！坝捎趽Q流站運(yùn)行時會產(chǎn)生大量熱量，冷卻工作顯得尤為重要，格蘭富蘇州工廠特別設(shè)計NKG和CRN水泵，并且為水泵鑄就堅固底座，讓其在換流站冷卻過程中牢牢‘盤踞’原地，不至于因強(qiáng)震動而損壞?！备裉m富中國高級銷售工程師余勇輝介紹說。
正是諸多這樣過硬的細(xì)節(jié)，成就張北柔性直流工程創(chuàng)下12項世界第一，有效解決了張北地區(qū)綠色電力“并不上”“送不出”“難消納”三大難題，將張家口大規(guī)模、不穩(wěn)定的可再生能源進(jìn)行多點(diǎn)匯集，形成穩(wěn)定可控的電源，向北京輸送綠色電力。
特別值得一提的是，該工程投產(chǎn)后，能夠滿足700萬千瓦新能源裝機(jī)的外送和消納需求，全面滿足北京及張家口地區(qū)的26個冬奧會場館用電需求，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。
