柔性直流输电技术创造12项世界第一 张北绿色电力大规模输京

“合闸，执行！”今年6月29日上午10时，随着运行人员一声令下，张北换流站阀厅内的刀闸和4座直流断路器顺利合闸，主控室监控大屏上的光伏功率曲线开始逐步上升。如今，张北可再生能源柔性直流电网示范工程正式投运近两个月，源自张家口的绿色电力正在为北京电网源源不断地供应着新生力量。

国家电网公司冀北电力有限公司建设部主任田生林表示：“张北柔性直流电网试验示范工程总投资125亿元，采用我国原创的柔性直流电网新技术，创造了12项世界第一，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的中国方案。”

据田生林介绍，柔性直流技术是一种以电压源换流器为核心的新型直流输电技术，它的主要作用是在送端将各种清洁能源整合打包变为直流电输送至受端，在受端再将直流电转变为稳定的交流电送给用户。该技术具有响应速度快、可控性好、运行方式灵活等特点，适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电等。我国将此技术命名为柔性直流技术。

“我们之所以在河北张家口地区建设这项创新工程，这是因为该地为可再生能源资源富集区，拥有风、光、储能等多种典型要素，堪称‘风的故乡、光的海洋’，风能、太阳能可开发规模高达8500万千瓦，具备良好的多能互补建设条件。同时，张家口地区电力需求小，新能源接纳能力有限，但毗邻的京津冀电力负荷中心需要有强大的能源给予支撑。”田生林表示，张北柔直工程把河北张家口及承德地区上百家风电场，数千家光伏电站连成一个有机整体，构建了一个全要素物联、全空间展示、全信息监控、全场景模拟、全智库指导、全过程分析、全生命管理的“七全”管控系统，实现了一线架起互联通道。

“柔性直流输电技术是世界上最先进的输电技术，相当于在电力系统中接入一个完全可控的‘水泵’，弥补了常规直流输电只能控制方向的局限性，可以大规模接纳清洁电能。”中南电力设计院北京换流站设计总工程师杨明告诉记者，风能、光能都是大自然的赐予，为了把这种电力输出平衡好，我们在张北建立了世界上最大的风光储输一体化装置，储能规模5万千瓦，在丰宁建设了世界上最大的抽水蓄能电站，总装机容量达到360万千瓦，使之在整个系统中产生蓄水池作用，当电力充裕时用它们储能，当电力紧缺时让它们及时补充电网，这就使电网柔性能力加大，更有效地保障电力平稳输出。

该项目主设备研发聚集了国内外一流技术创新和装备制造单位。其中，国家电网全球能源互联网研究院承担了电压等级世界最高、传输容量世界最大的柔性直流换流阀研发，整个团队经过3年反复摸索，终于攻克了技术难关。

“作为第24届冬季奥运会重点配套工程，张北柔直工程是‘绿色奥运’‘低碳奥运’理念的实践。”国家电网冀北电力建设部项目高级主管刘中华表示，张北柔性直流电网工程投运后，每年可向北京地区输送清洁电量约225亿千瓦时，不仅能够满足冬奥会需求，还将大幅提升北京地区新能源电力消费比例，折合每年节约标煤780万吨、减排二氧化碳2040万吨。