文章來源：人民網 發布時間：2020-09-04
近日，世界首個柔性直流電網工程——張北可再生能源柔性直流電網試驗示范工程（簡稱“張北柔直工程”）竣工投產，張家口地區的新能源成功接入北京電網，送至2022年北京冬奧場館。
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，是國網冀北電力服務綠色冬奧的“涉奧六大工程”之一。工程于2017年12月獲得國家發改委核準，2018年2月開工建設。在國網冀北電力建設者800多個日日夜夜的艱苦奮戰下，6月正式投運。
張北柔直工程采用我國原創、領先世界的柔性直流電網新技術，創造了12項世界第一，是破解新能源大規模開發利用世界級難題的“中國方案”。以柔性直流電網為中心，通過多點匯集、多能互補、時空互補、源網荷協同，可以實現新能源側自由波動發電和負荷側可控穩定供電。作為集大規?？稍偕茉吹挠押媒尤?、多種形態能源互補和靈活消納、直流電網構建等為一體的重大科技試驗示范項目，張北柔直工程不僅具備重大創新引領和示范意義，對于推動能源轉型與綠色發展、服務綠色辦奧、引領科技創新、推動電工裝備制造業轉型升級等具有顯著的綜合效益和戰略意義。
服務綠色辦奧理念，為北京冬奧提供100%綠色電力。北京冬奧會是城市能源轉型升級的重要契機。張北柔直工程聚焦“綠色辦奧”，打造清潔低碳奧運專區，將張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負荷中心可靠互聯，大幅提升能源供給的清潔比重，為冬奧會提供充裕的綠色能源保障。工程投產后，每年可輸送約140億千瓦時清潔能源，全面滿足北京地區以及張家口地區的26個冬奧會場館總計1億千瓦時的年用電量需求，助力北京冬奧場館實現奧運史上首次實現100%清潔能源供電，每年節約標準煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。
推動新能源開發外送，促進送端地區資源優勢轉化為發展優勢。張家口地區風電、太陽能發電資源十分豐富，距離北京負荷中心僅200-350千米，開發條件十分優越，可開發規模高達8500萬千瓦，是國家規劃的大型可再生能源基地，預計2020年底可再生能源發電裝機規模將超過千萬千瓦。張北柔直工程配套建設630萬千瓦風電、光伏電源，拉動當地風、光發電投資達到600億元，投資拉動效益明顯。工程投運后，將顯著提升張家口地區新能源外送能力，有效促進當地扶貧電站消納新能源，預計惠及1110座光伏扶貧電站和104896戶貧困戶，總容量達133.9萬千瓦。
引領電網創新發展，有力推動電網輸電技術和電工裝備升級。張北柔直工程是世界首個具有網絡特性的直流電網工程，核心技術和關鍵設備均為國際首創，實現了3大突破：突破柔性直流電網構建難題，提出了柔直組網、多點匯集、多能互補的直流電網拓撲和系統方案，成功研制混合式、負壓耦合式和機械式直流斷路器；突破柔性直流容量提升難題，將±500千伏柔性直流的輸電容量提升至常規直流水平，單換流器額定容量提升到150萬千瓦；突破柔性直流可靠性提升難題，將柔性直流的可靠性提升至常規直流水平。張北柔直工程的創新實踐，將提高我國電工裝備制造業自主創新能力和國際競爭力。
張北柔直工程途經張家口北部、承德西部等高海拔地區，70%的線路地處丘陵和山地，高寒、大風等惡劣天氣較多，年有效施工期僅為4-5個月。國網冀北電力實施“五大創新”，確保施工質量。一是創新應用科技手段。以科技輔助輸電線路工程現場管理，并使用執法記錄儀，全程記錄基礎澆制過程。二是創新文明施工。按照“一基一策劃”對每個施工作業面進行動態管理。三是創新防火墻施工工藝。借鑒橋梁工程中應用較多的盤扣式腳手架，實現了盤扣式腳手架在變電施工中的首次應用。四是創新混凝土防腐工藝。針對工程所處區域土壤、地下水中含有大量硫酸根、氯離子，對鋼筋混凝土結構產生凍融、腐蝕多重破壞作用的情況，綜合制定工程混凝土的綜合防腐措施。五是創新換流閥施工工藝。針對柔直工程換流閥的特殊結構，創新采用新工藝、新方法，提高換流閥的安裝效率。
據了解，“十三五”以來，冀北電網新能源裝機年均增長率達到19%。截至2020年6月底，冀北電網新能源裝機規模已超2100萬千瓦，占統調裝機容量的59.3%，占比位居國網系統第一。肩負北京70%以上送電任務的冀北電網，以風能、太陽能為代表的新能源比重已超過傳統電源，成為全網的主力電源。（祝龍超）
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