近日，2022年北京冬奧會重點配套工程，張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程首次實現(xiàn)四端聯(lián)網(wǎng)方式帶電運行，標(biāo)志著世界首個四端柔性直流環(huán)形電網(wǎng)組網(wǎng)成功，規(guī)模級“純”新能源動態(tài)送出和消納關(guān)鍵技術(shù)得到驗證。
雖然此次帶電運行測試功率只有16萬千瓦，但首次實現(xiàn)張北、康保、豐寧和北京4個換流站互聯(lián)互通，成功構(gòu)建世界上首個直流電網(wǎng)。據(jù)悉，四端互聯(lián)系統(tǒng)試驗是對張北柔直工程全站、全線設(shè)備的綜合考驗，是正式投運前重要的“全面大體檢”。
截至目前，我國已相繼建成上海南匯柔性直流（直流電壓±30千伏）、廣東汕頭南澳±160千伏多端（四端）柔性直流、浙江舟山±200千伏五端柔性直流、廈門±320千伏柔性直流等工程，同時在魯西背靠背換流站工程中應(yīng)用了電壓±350千伏、單元容量100萬千瓦的柔直技術(shù)，在渝鄂背靠背工程中應(yīng)用電壓±420千伏、單體換流單元容量125萬千瓦的柔直技術(shù)。
相比之下，2018年2月開工的張北柔直工程是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程，電壓達(dá)±500千伏，單換流器額定容量達(dá)150萬千瓦，首次研制并應(yīng)用具備大電流開斷能力的直流斷流器、高參數(shù)IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）換流閥、適應(yīng)于直流電網(wǎng)的控制保護系統(tǒng)、交流耗能裝置等關(guān)鍵設(shè)備，創(chuàng)造了12項世界第一，是世界首個真正具有網(wǎng)絡(luò)特性的直流電網(wǎng)工程。
同時，工程將建設(shè)666千米±500千伏直流輸電線路，新建張北、康保、豐寧和北京4座換流站，換流容量分別為300萬千瓦、150萬千瓦、150萬千瓦、300萬千瓦，總換流容量達(dá)900萬千瓦。
業(yè)界人士介紹，柔直電網(wǎng)不需要交流系統(tǒng)支撐換相，具有動態(tài)無功支撐能力，可有效抑制交流電壓波動，減少功率波動對受端電網(wǎng)的影響，同時具備輸送距離遠(yuǎn)、傳輸容量大的優(yōu)勢，可以支撐新能源大規(guī)模建設(shè)開發(fā)。張北柔直工程將實現(xiàn)弱送端條件下新能源友好接入和規(guī)模送出、多種形態(tài)能源匯集互補和靈活消納，提高能源利用效率，對于我國在新能源富集地區(qū)聯(lián)合發(fā)揮柔直電網(wǎng)和儲能裝置作用，探索新能源大規(guī)模開發(fā)利用新模式，推動新一代電力系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展，具有重要意義。
冀北地區(qū)是國家可再生能源發(fā)展規(guī)劃的千萬千瓦級風(fēng)電基地，風(fēng)電、太陽能資源豐富，預(yù)計2020年可再生能源裝機規(guī)模將超過2000萬千瓦，但本地消納能力不足，需要大規(guī)模送出消納。張北柔直工程投運后，大規(guī)模清潔能源可通過2個送端換流站和1個調(diào)節(jié)端換流站，平穩(wěn)輸送至受端換流站，將開啟大規(guī)模清潔能源的友好接入和送出模式，實現(xiàn)張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負(fù)荷中心相連。
據(jù)了解，2022年冬奧會將在北京和張家口舉行，建設(shè)張北柔直工程將推動清潔能源發(fā)展，助力“綠色奧運”“低碳奧運”目標(biāo)實現(xiàn)。北京和張家口賽區(qū)冬奧場館用的綠電將有約50%從這里輸送出去，工程每年可向北京地區(qū)輸送約141億千瓦時清潔能源，大約相當(dāng)于北京用電量的1/10，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。
