“無限風光”進北京
張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程榮獲中國工業(yè)大獎

人民網(wǎng)石家莊3月20日電 3月19日,第七屆中國工業(yè)大獎發(fā)布會在北京召開。國家電網(wǎng)有限公司張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程榮獲本屆中國工業(yè)大獎。
中國工業(yè)大獎是經(jīng)國務院批準設立的我國工業(yè)領域最高獎項,由中國工業(yè)經(jīng)濟聯(lián)合會牽頭組織實施,旨在表彰勇?lián)鷱妵厝?,不忘初心使命,堅持自立自強,推動現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設,在堅持走中國特色新型工業(yè)化道路中作出突出成績和貢獻的企業(yè)和項目,引領我國工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
張北柔直工程是世界首個具有網(wǎng)絡特性的直流電網(wǎng)工程。工程新建張北、康保、豐寧、北京4座換流站及±500千伏直流輸電線路666千米,將張北新能源基地、豐寧儲能基地與北京負荷中心相連。該工程突破了柔性直流組網(wǎng)、容量提升與可靠性提升等三大技術難題,創(chuàng)造了12項世界第一,為破解新能源大規(guī)模開發(fā)和消納的世界級難題提供了“解決方案”。
據(jù)了解,此次獲獎是國家電網(wǎng)有限公司繼1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程、青藏電力聯(lián)網(wǎng)工程、國家風光儲輸示范工程、向家壩—上?!?00千伏特高壓直流輸電示范工程和巴西美麗山特高壓輸電二期項目后,第六次摘取大獎。該公司也成為全國唯一連續(xù)六次獲獎的企業(yè)。
張北柔直工程開辟新能源大規(guī)模送出新路徑
地處河北省西北部、內(nèi)蒙古高原南緣,張北遼闊的地域、特殊的氣候條件,使這里擁有優(yōu)質(zhì)的可再生能源資源。其中,風能、太陽能尤為豐富,適合大規(guī)模開發(fā)。
張北柔直工程依托張北壩上地區(qū)新能源送出、支持北京電力供應綠色低碳轉(zhuǎn)型的典型場景,建設了世界上首個風、光、儲、輸一體化的柔性直流電網(wǎng)工程,突破了交流電網(wǎng)強弱、新能源匯集距離等因素對新能源并網(wǎng)的限制,通過“多點匯集、多能互補、時空互補、源網(wǎng)荷協(xié)同”,實現(xiàn)了新能源側(cè)自由波動發(fā)電和負荷側(cè)可控穩(wěn)定供電,為推動能源轉(zhuǎn)型、保障能源安全提供了全新技術手段。
張北柔直工程擁有680萬千瓦的可再生能源匯集能力,是世界首個輸送大規(guī)模風能、太陽能、抽水蓄能等多種形態(tài)能源的四端柔性直流電網(wǎng)。經(jīng)由它,張北的“無限風光”順利進京?!皬埍钡娘L點亮北京的燈”,這一詩意暢想變?yōu)槊篮矛F(xiàn)實。
北京冬奧會冬奧場館歷史性地實現(xiàn)100%“綠電”供應。冬奧會期間,張北柔直工程整體運行情況良好,首個柔性直流電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、全套自主化核心裝備的可靠性均得到了充分驗證,累計輸送新能源3.26億千瓦時,輸電功率最高超過北京全市用電負荷的八分之一,在世界舞臺上全面展示了中國“能源生產(chǎn)和消費革命”的新模式。
“綠電”點亮一座座奧運場館,也走進北京的千家萬戶。通過張北柔直工程,每年140億千瓦時清潔電能輸入北京地區(qū),約占北京市年用電量的十分之一,相當于減少標準煤燃燒490萬噸,減排二氧化碳1280萬噸。截至今年3月15日,張北柔直工程累計向北京、河北北部地區(qū)輸送164.06億千瓦時清潔電能,在電力保供、能源轉(zhuǎn)型中持續(xù)發(fā)力。
自主攻關 創(chuàng)造12項世界第一
中國工業(yè)大獎獲獎項目標準中對科技水平有著明確規(guī)定:在關鍵領域取得重大突破,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、關鍵核心技術及標準。
張北柔直工程不僅是實現(xiàn)清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)、推動能源革命、踐行綠色冬奧理念的標志性工程,也是世界首個實現(xiàn)直流電網(wǎng)構(gòu)建的重大科技試驗示范工程。工程核心技術和關鍵設備均為國際首創(chuàng)。
“柔性直流輸電技術是以電壓源換流器為核心的新一代直流輸電技術,具有響應速度快、可控性好、適應性強、運行方式靈活、同等容量占地規(guī)模小等特點,是提升可再生能源接納能力、支撐能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的重要技術手段?!眹W(wǎng)冀北電力有限公司科技部科研管理處處長徐鵬亮介紹,各國對柔性直流輸電的核心技術與裝備都嚴格保密,而在超高電壓等級的柔性直流電網(wǎng)工程方面,全世界都沒有先例,只能靠自主創(chuàng)新去挑戰(zhàn)這一電網(wǎng)領域的前沿技術。
張北柔直工程原始創(chuàng)新難度極大,從方案論證到生產(chǎn)準備、從控制保護聯(lián)調(diào)到現(xiàn)場試驗的各個環(huán)節(jié),公司科研人員始終堅持在消化吸收的基礎上創(chuàng)新突破。最終工程突破柔性直流組網(wǎng)、容量提升與可靠性提升等三大技術難題,首次提出了高可靠性、強韌性的柔直組網(wǎng)系統(tǒng)方案,攻克了大規(guī)模新能源接入直流電網(wǎng)的穩(wěn)定控制難題,實現(xiàn)了直流輸電從“線”到“網(wǎng)”的質(zhì)變,進一步推動我國柔性直流輸電技術和直流電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。
依托張北柔直工程,公司通過產(chǎn)學研用大規(guī)模協(xié)同攻關,在推進重大裝備國產(chǎn)化方面取得重要成果,解決了“卡脖子”問題,設備性能與制造水平占據(jù)了國際制高點——自主研制了世界上首批最高電壓等級的直流斷路器,攻克了“大功率直流電流開斷”這一世界性難題;研制了世界上最大換流容量的柔直換流閥,可靠性達到國際領先水平;研制了世界上最高功率的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)器件,填補了國內(nèi)先進功率半導體器件的空白。
張北柔直工程建成了涵蓋柔直工程建設全過程的技術標準體系,建立了世界一流的柔直試驗基地,打造了國際一流的專家團隊,帶動了我國電網(wǎng)技術和裝備制造產(chǎn)業(yè)升級,鞏固和擴大了我國在世界直流輸電領域的技術領先優(yōu)勢。2022年,國家電網(wǎng)公司中標德國BorWin6海上風電柔直工程項目,標志著我國高端輸電技術的國際影響力邁上了新臺階。
張北柔直工程顯著提升了當?shù)匦履茉赐馑湍芰Γ瑢埍钡貐^(qū)的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為發(fā)展優(yōu)勢,增強了電網(wǎng)接納和配置多種資源的能力。工程拉動當?shù)仫L電、光伏發(fā)電投資達到600億元,促進了1110座光伏扶貧電站發(fā)電量消納,惠及10.4萬戶當?shù)鼐用瘢?021年6月被中宣部命名為全國愛國主義教育示范基地。(祝龍超、高雅)
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