清潔能源點亮冬奧賽場丨科技冬奧進行時

　　隨著北京冬奧會的臨近，國家體育場、國家速滑館等多個冬奧比賽場館已被正式點亮。這些場館亮得如此絢麗奪目，離不開2022年北京冬奧會重點配套工程——±500千伏張北可再生能源柔性直流電網試驗示範工程。

　　作為工程重點承擔單位，國網冀北電力有限公司北京超高壓公司（下稱北京超高壓公司）承擔了“科技冬奧”重點專項“冬奧賽區清潔電力高可靠供應關鍵技術研究及示範”專案，致力於在實踐中攻克柔性直流電網技術的難題，為新型電力系統構建貢獻力量，保障冬奧會和冬殘奧會清潔能源供電。

　　張北柔直工程擁有裝置40臺，裝置數量龐大，精密程度較高，運檢難度很大。為進一步提升冬奧會和冬殘奧會保障能力，北京超高壓公司組建了綠電先鋒團隊，在裝置狀態監測、管控等方面不斷探索，已擁有15件發明專利，填補了柔直運檢技術空白。“我們的核心發明專利之一‘一種柔性直流電網的多端協調控保系統’已應用到柔直電網中，構建了電網的多端協調控保系統，可以對全網進行電壓和功率控制，實現對母線、直流線路、換流變壓器等裝置的實時保護，保障裝置的安全穩定執行。”綠電先鋒團隊負責人金海望介紹。

　　不僅如此，在裝置的日常監測以及異常情況應急處理方面，綠電先鋒團隊圍繞柔直運檢技術，開展了進一步攻關，開發了“智巡航母”——柔性直流換流閥廳多維立體智慧巡檢系統等，能夠對裝置進行全面巡視。此外，團隊還依託柔性直流換流站運維資料，實時監測換流站裝置執行狀況，與人工巡視相互配合，提高巡視質量，緩解人員巡視壓力。

　　作為我國重大科技試驗示範工程，張北柔直工程是世界首個真正具有網路特性的高壓直流電網工程，核心技術和關鍵裝置均為世界首創。這些成就離不開眾多科研機構的鼎力相助。

　　由清華大學電機系曾嶸教授牽頭，餘佔清副教授、黃瑜瓏副教授等師生及科研人員組成的直流技術研究團隊，歷時10年進行系統研究，在國際上首創耦合負壓混合式直流斷路器拓撲結構，突破低損耗高可靠換流技術。此外，該團隊還攻克了大規模電力電子器件串聯的電壓均衡與雙向通流等難題，完善了大容量直流超快速開斷理論和技術體系。

　　目前，該團隊已擁有100餘件專利，成功研製出多種具有獨創性、效能優越的高中低壓系列化直流斷路器，並完成了多場景現場應用。“直流系統是支撐高比例新能源接入與靈活高效用能的重要技術方向，直流與交流深度融合是新型電力系統重要形態特徵。”曾嶸表示，成果服務北京冬奧與冬殘奧會，為團隊進一步攻關打下了堅實基礎。未來，團隊將持續創新，支援我國的新型電力系統建設，支撐我國能源結構清潔轉型和能源革命，最終服務“雙碳目標”。

　　在張北柔直工程建設中，全球能源網際網路研究院有限公司（下稱聯研院）同樣發揮了重要作用。聯研院的高壓直流輸電技術與裝備創新團隊集中力量攻克“卡脖子”技術瓶頸，突破了多項從0到1的關鍵技術。“我們在張北柔直工程的核心裝置——柔性直流換流閥以及高壓直流斷路器的研發上進行發力，擁有多件專利，填補了國內空白，實現了系統性創新。”聯研院研究員張寧表示，在該項工程的基礎上，團隊將繼續勇闖電力“無人區”，在“能源轉型、綠色發展”領域繼續開疆拓土，為能源網際網路發展貢獻智慧和力量。

　　在破解新能源大規模開發利用的難題上，張北柔直工程對世界交出了“中國方案”。工程投產後，能夠滿足700萬千瓦新能源裝機的外送和消納需求，每年可輸送140億千瓦時清潔電力，相當於北京市年用電量的1/10，可全面滿足北京地區以及張家口地區的26個冬奧會場館用電需求，每年節約標準煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。可以說，張北柔直工程已將“綠色、低碳”的理念，深深融入到冬奧建設的血脈之中。（劉弘一）