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创造12项世界第一!国网张北柔性直流电网工程竣工投产
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文章来源:电网技术网 添加人:admin   添加时间:2020-06-29

  6月29日,国家电网有限公司张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程(简称“张北柔直工程”)竣工投产大会在京召开。国家电网有限公司董事长、党组书记毛伟明宣布工程竣工投产。


  习近平总书记从保障国家能源安全的全局高度,提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略。党的十九大指出要加强电网等基础设施网络建设,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。
  
  能源是经济社会发展的重要物质基础,可再生能源的大规模开发利用,已经成为推动能源转型、应对气候变化、防治大气污染、实现经济能源环境协调可持续发展的必由之路。2019年底,我国风电、光伏发电首次双双突破2亿千瓦,新能源装机容量达到4.1亿千瓦,占全球的34%。作为关系国民经济命脉和国家能源安全的特大型国有重点骨干企业,国家电网公司积极推动能源清洁绿色发展,为满足人民日益增长的美好生活需要、服务美丽中国建设贡献力量。2019年公司经营区域内新能源发电量达到5102亿千瓦时,同比增长16%,新能源利用率为96.8%,同比提升2.7个百分点。


  张北柔直工程是国家电网公司贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略,推动能源技术革命,大规模开发利用新能源,服务清洁低碳奥运,支撑国家能源结构转型的重大标志性工程。
  
  张北柔直工程总投资125亿元,新建张北、康保、丰宁和北京4座换流站,额定电压±500千伏,额定输电能力450万千瓦,输电线路长度666千米。张北、康保换流站为送电端,接入新能源,丰宁站为调节端,接入抽水蓄能,北京站为接收端,接入首都负荷中心。工程被列入《电力发展“十三五”规划》和《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》。
  
  国网冀北电力负责张北、康宝换流站以及全部500千伏线路的出资建设,作为主要建设单位,国网冀北电力将此项工程纳入该公司服务绿色冬奥的“涉奥六大工程”之一。在建设者们历时28个月建设工期、800多个日日夜夜的艰苦奋战下,张北柔直工程于2020年6月25日成功通过全面严格的调试试验和168h试运行,于2020年6月29日正式投运。
  
  张北柔直工程途经张家口北部、承德西部等高海拔地区,70%的线路地处丘陵和山地,高寒、大风等恶劣天气较多,年有效施工期仅为4-5个月。国网冀北电力的建设者克服地形和气候带来的不利影响,举全公司之力,集全公司之智,加大技术创新,全力攻坚克难。通过实施创新应用科技手段、创新文明施工、创新防火墙施工工艺、创新混凝土防腐工艺、创新换流阀施工工艺等“五大创新”举措,确保施工质量和进度,共节省2200多工日,大幅提升施工效率达30%以上。
  
  工程调试项目种类繁多,整体调试体量三站共计1216台,与5个500千伏变电站相当,特别是首次应用的新型设备无经验可循,调试工作任务重、挑战大。在工程调试的关键阶段,面对突如其来的新冠肺炎疫情,国网冀北电力坚持疫情防控与复工复产两手抓、两不误,全力做好复工现场疫情防控,强化复工现场安全管理,为确保工程进度提供有力保障。


  张北柔直工程采用我国原创、领先世界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”。
  
  柔性直流输电技术具有可控能力强、功率调节速度快、运行方式灵活等特点,能够有效抑制交流电压波动,减少功率波动对受端电网影响,是破解新能源大规模并网消纳难题的“金钥匙”。以柔性直流电网为中心,通过多点汇集、多能互补、时空互补、源网荷协同,可以实现新能源侧自由波动发电和负荷侧可控稳定供电。作为集大规模可再生能源的友好接入、多种形态能源互补和灵活消纳、直流电网构建等为一体的重大科技试验示范项目,张北柔直工程不仅具备重大创新引领和示范意义,对于推动能源转型与绿色发展、服务绿色办奥、引领科技创新、推动电工装备制造业转型升级等具有显著的综合效益和战略意义。
  
  一、服务北京绿色办奥,为北京冬奥提供100%绿色电力。
  
  北京冬奥会是城市能源转型升级的重要契机。北京地区经济发达,能源需求量大,为满足节能减排和大气污染防治要求,需减少化石能源消费,逐步提高外来电比例和可再生能源电量比重。张北柔直工程聚焦绿色办奥,打造清洁低碳奥运专区,将张北新能源基地、丰宁储能电源与北京负荷中心可靠互联,大幅提升能源供给的清洁比重,为冬奥会提供坚强、充裕的绿色能源保障。工程投产后,能够满足700万千瓦新能源装机的外送和消纳需求,每年可输送140亿千瓦时清洁电力,全面满足北京地区以及张家口地区的26个冬奥会场馆用电需求,助力北京冬奥场馆实现奥运史上首次实现100%清洁能源供电,每年节约标准煤490万吨,减排二氧化碳1280万吨。
  
  二、推动新能源开发外送,促进送端地区资源优势转化为发展优势。
  
  张北风电、太阳能发电资源十分丰富,“风的故乡、光的海洋”,距离北京负荷中心仅200-350千米,开发条件十分优越,可开发规模高达8500万千瓦,是国家规划的大型可再生能源基地,预计2020年底可再生能源发电装机规模将超过千万千瓦。张北本地消纳能力有限,当地丰富的风、光资源亟需外送消纳。张北柔直工程配套建设630万千瓦风电、光伏发电,拉动当地风、光发电投资达到600亿元,投资拉动效益明显。工程还有力带动上下游产业发展,提供大量就业岗位,在稳就业、稳投资、惠民生方面发挥积极作用。工程投运后,将显著提升张家口地区新能源外送能力,有效促进当地扶贫电站消纳新能源,预计惠及1110座光伏扶贫电站和104896户贫困户,总容量达133.9万千瓦。
  
  三、引领电网创新发展,有力推动电网输电技术和电工装备升级。
  
  张北柔直工程是世界首个具有网络特性的直流电网工程,核心技术和关键设备均为国际首创,工程应用了最先进的电力生产、传输、存储、消纳和运行控制技术,创造了12项世界第一,实现了3大突破:突破柔性直流电网构建难题,提出了柔直组网、多点汇集、多能互补的直流电网拓扑和系统方案,成功研制混合式、负压耦合式和机械式直流断路器;突破柔性直流容量提升难题,将±500千伏柔性直流的输电容量提升至常规直流水平,单换流器额定容量提升到150万千瓦;突破柔性直流可靠性提升难题,将柔性直流的可靠性提升至常规直流水平。张北柔直工程的创新实践,将推动我国柔性直流输电技术在更高电压等级、更大输送容量上创新发展,巩固和扩大我国在世界直流输电领域的技术领先优势,提高我国电工装备制造业自主创新能力和国际竞争力。


  电网是关系国计民生的重要基础设施,投资大、产业链长,中长期经济效益显著。国家电网公司坚决落实中央决策部署,发挥重点电网工程拉动作用,做好“六稳”工作,落实“六保”任务,坚持“两手抓”,夺取“双胜利”。
  
  2020年1-5月,该公司固定资产投资完成1124亿元,同比增长11.2%,完成年计划的24.5%,进度超前去年同期1.8个百分点。今年以来,该公司将固定资产投资额由年初计划的4186亿元调增至4600亿元,重点向特高压、新能源汽车充电桩、数字基础设施等领域倾斜,加快推进雅中—江西、青海—河南、陕北—湖北等特高压工程建设,上半年投运张北柔直等重点工程,按期实现雄安新区电网、北京冬奥配套电网建设目标。国家电网公司将认真贯彻落实党中央、国务院决策部署,统筹做好常态化疫情防控和公司经营改革发展工作,加快建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,进一步推动构建清洁低碳、安全高效的能源体系,落实“六稳”“六保”任务,为决胜全面建成小康社会、决战脱贫攻坚作出积极贡献。

 

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