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岁末年初,河北张家口。隆冬时节的坝上,银装素裹。2020年12月23日清晨,坝上气温零下20摄氏度。±500千伏中都换流站值长田春雨打开机构箱柜门,用红外测温仪检测完毕后,又小心翼翼地擦拭防护罩、表盘和连杆上的雪水。
中都换流站位于河北省张北县的坝上草原,是张北柔性直流电网试验示范工程四端环网的重要送端换流站。投产以来,每天有318万千瓦时清洁绿电输送到北京。
2020年6月29日,世界首个实现直流电网构建的重大科技示范工程——张北柔性直流电网试验示范工程正式投运,四端带电组网成功,绿色电能源源不断进入北京电网,助力北京冬奥会场馆在奥运史上首次实现100%清洁能源供电。该工程还创造了12项世界第一,取得三大突破:首次突破柔性直流组网技术、首次将柔性直流的输电容量提升至常规直流水平、首次将柔性直流的可靠性提升至常规直流水平。
冬奥会不只是运动技能的比拼,更是科技含量的较量。党的十九届五中全会提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。2020年12月3日,在第七届国家治理高峰论坛“新发展格局与北京冬奥”峰会上,与会专家表示,要以冬奥会为契机,汇聚各类创新资源,推动科技创新与冰雪产业深度融合,在生态环境、建筑场馆、可再生能源、新能源等示范项目中应用一批新技术和成果。
放眼张北,广袤的原野上风车林立,一排排光伏发电板闪闪发亮。坝上高原的风电、太阳能发电资源丰富,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。近在咫尺的张北新能源是北京乃至华北能源结构转型的关键。
风电、太阳能发电存在波动性大、可控性弱的特征,若采用常规交、直流输电技术,需配套大量常规能源发电或储能等设施。只有保证新能源发电平滑输出,才能大规模稳定送出。在位于华北电网末端、电网结构薄弱的张北地区,消纳现有500万千瓦新能源的压力已经很大,进一步发展的空间受限。我国待开发的大量新能源均处于电网薄弱的地区,张北面临的问题在全国范围内具有典型性。
近年来,公司贯彻创新驱动发展战略,大力推进柔性直流技术研发与工程实践,提出了基于柔性直流与超高压、特高压混联的交、直流混联送出技术,构建张家口可再生能源示范区千万千瓦级电力外送系统的方案。
作为实现清洁能源大规模并网、推动能源革命、践行绿色冬奥理念的标志性工程,张北柔直工程新建中都、康保、丰宁和北京4座换流站,线路全长666千米,额定电压±500千伏,额定输电能力450万千瓦。其中,中都、康保换流站为送电端,接入新能源发电;丰宁换流站为调解端,接入抽水蓄能;北京换流站为接收端,接入首都负荷中心。
柔性直流输电是国际高压输电领域最前沿的技术,组网技术更是技术空白。公司依托张北柔直工程,组织电力、电子、机械行业近百家单位开展产学研联合攻关,攻克了系统方案论证、大规模新能源孤岛并网、新能源与直流电网交互特性、系统分析与设计、可靠控制与保护、主设备研制等世界级难题,全面掌握了这一全新领域的核心技术。同时,公司研制成功了全套关键设备,使我国在直流电网领域的技术和装备水平大幅提升。柔性直流电网技术是破解清洁能源大规模开发利用这一世界级难题的“中国方案”,为我国西部、北部清洁能源大规模开发并网开辟出一条崭新道路。
中国工程院院士、全球能源互联网研究院有限公司院长汤广福表示,电网是高比例可再生能源接入和消纳的核心环节,随着能源结构转型,电网发展模式也将随之转变。“柔性交、直流输电和柔性直流电网等技术是提升电网灵活性、可控性的重要手段。张北柔直工程的成功投运,使得100多年来的传统交流电网开始融入新的输电模式,未来必将在电网升级和能源低碳化发展中发挥重要作用。”
张北柔直工程投产后,每年可向北京地区输送约140亿千瓦时的清洁电能,大约相当于北京市用电量的十分之一,每年可节约标准煤490万吨,减排二氧化碳1280万吨。坝上高原成为新能源的聚宝盆,助力北京冬奥会场馆实现绿电全覆盖。
引领——
创新能源技术服务低碳冬奥,提供可复制的成功经验
习近平主席的二〇二一年新年贺词里,“天问一号”、“嫦娥五号”、“奋斗者”号被“点名”了。从苍穹之上到碧海之下,从量子领域到能源领域,中国世界级科研成果越来越多。科技创新,成为中国高质量发展的关键词。
奥运赛场,同样如此。确保把北京冬奥会办成一届“精彩、非凡、卓越”的奥运盛会,科技是重要支撑。国际奥委会前任主席罗格曾表示,进入20世纪,金牌的背后更是“科技大战”。在这场高科技的奥运会中,要做到供电保障万无一失,必须加大电网科技创新力度。
走进北京石景山新首钢工业园区,昔日的“钢铁之城”已变身为绿色生态园区:北京冬奥组委在这里办公、冬奥训练场馆“四块冰”在这里启用、冬奥滑雪大跳台在这里建成……砖红色的冬奥供电服务中心大楼融入园区整体风格,虽然距离冬奥核心办公区不远,却十分“低调”,大楼外看不见一台电气设备。石景山供电公司相关负责人介绍,供电服务中心大楼本身也是一个源网荷储协调互动的微型综合能源示范系统,由分布式发电、冷热源管理、储能等系统和智慧家居构成。
当绿色与科技相遇时,效率和体验也将双提升。2020年12月16日,在河北张家口崇礼冬奥专区交通枢纽所在地,10千伏多能互补智能电网综合示范工程项目总工李家玮紧张地组织开展设备调试工作。该工程是国家重点研发计划项目。公司提出柔性变电站原创概念并突破关键技术,助力崇礼冬奥专区交通枢纽实现低碳高可靠供电。
随着包括源网荷的风光储输、柔性直流电网和崇礼冬奥赛区的智能电网综合示范工程相继建成,电网一、二次设备感知能力进一步增强。通过应用虚拟电厂对灵活性资源的优化调控技术,公司建立虚拟电厂参与的绿色电力交易机制及市场运营新模式,实现源输配荷协同调控,保障冬奥场馆100%绿色电力供应,供电可靠性从99.99%提高到99.999%以上。
公司持续提升自主创新能力,用科技手段降低事故风险和潜在损失,为冬奥会等重大国际性活动的可靠、优质供电服务提供新的解决方案,为可再生能源的高效利用和重大赛事绿色供电提供可复制的成功经验。
成果——
展示大国担当,提升国际影响力和话语权
在国网北京市电力公司应急指挥中心内,冬奥电力运行保障指挥平台已进入调试和优化完善阶段。2020年12月18日,记者走进应急指挥中心,点开系统界面,深蓝色背景衬托下的坚强电网、保障指挥、低碳绿电等六大主题板块显示在大屏幕上。工作人员轻点鼠标,保障人员的姓名、联系方式、巡查情况等信息一目了然。
万一出现事故怎么办?平台会有哪些反应?相较于传统的单一业务指挥平台,在前沿科学技术加持下的冬奥供电保障指挥平台,将不同的保电场景汇集到一起,构建了一张更为全面的冬奥保电地图,即“电网一张图”,可实现对冬奥场馆以及周边的保电设备、线路等全时监控。
“这个平台的定位是协同冬奥保障指挥体系高效运转,助力实现冬奥会‘100%绿色电力供应’和‘99.999%高可靠供电’两大目标。”2020年12月21日,冀北冬奥供电保障指挥平台在奥雪110千伏变电站现场指挥部迭代部署完成,冀北电力信通公司副总经理娄竞说,“我们还引入数字孪生、图像智能识别、知识图谱等新技术,提升平台辅助决策能力,让它在北京冬奥会大显身手。”
近年来,公司基于数字孪生的电网可视化分析及辅助决策、基于海量异构数据和3D地理信息系统(GIS)等先进信息通信的研究与应用,让冬奥供电保障指挥平台实现数字化、智能化、互动化,进一步提升了我国能源电力行业装备技术水平,有力推动能源互联网的健康发展。
“一大批先进智能电网和能源互联网技术的集成应用并在冬奥会集中呈现,将向全世界展示我国电力技术发展水平和推进节能减排所作的努力。这彰显了我们大国的责任担当,提升了我们在新能源利用方面的国际影响力和话语权。” 中国工程院院士杜祥琬说。目前,部分技术成果正在转化为国际标准。
春生,夏长,秋收,冬藏。公司科技创新迎来“大爆发”。以冬奥会为契机,一系列重大电网工程有力支撑我国可再生能源的高质量开发利用,为今后重大社会活动提供了一种可复制的高可靠、全绿电、优质的供电解决方案。站在新的更高起点上,公司充分发挥“大国重器”和“顶梁柱”作用,勇于担当、积极作为,为加快能源清洁低碳转型、推动绿色发展提出国网建议、制定国网方案、贡献国网力量。
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近日,4台全国产柔直保护装置在国网冀北电力有限公司±500千伏阜康换流站成功挂网,这是全国首次实现全类型自主可控柔直保护系统的工程应用,为推动柔性直流输电核心设备的自主可控提供了优质示范。张北柔直工程是贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略的重大标志性工程。柔直保护系统是保障柔
从国网冀北电力有限公司获悉,截至5月12日,±500千伏张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程已累计向京津冀地区输送绿电超300亿千瓦时,达301.64亿千瓦时。张北柔直工程线路全长666千米,建有中都、康巴诺尔、阜康、延庆4座换流站。截至目前,工程已平稳运行超过1400天,累计节约标准煤1050万吨,减
8月30日晚,随着±500千伏康巴诺尔、阜康换流站各作业面验收完成进入空载加压试验阶段,张北柔性直流电网工程三座换流站2023年度检修工作圆满完成。国网冀北超高压公司应用“自主管控检修”模式,打造“五级四化”管理体系,分级分类开展安全培训,推进现场“网格化管理”,对交叉作业、高空作业、吊车
北极星输配电网获悉,7月7日,作为张北柔性直流电网试验示范工程重要受端换流站,±500千伏张北柔直延庆换流站完成2023年度检修工作正式发电。据了解,张北柔性直流电网由中都、康巴诺尔、阜康和延庆4座换流站和666公里的输电线路组成,将张北新能源基地、丰宁储能基地与北京负荷中心隔空“牵手”,每
近日,构网型柔直控制策略在张北柔直电网工程完成系统调试并成功投入应用,大幅提升了直流电网的电压频率支撑能力和新能源外送能力,使工程具备450万千瓦满功率送电能力,为华北电网新能源消纳和迎峰度夏电力保供注入了澎湃动能。高比例新能源送出系统运行特性复杂,一旦发生宽频振荡将制约新能源送出
3月19日,张北柔性直流电网试验示范工程荣获第七届中国工业大奖。这是我国自主研发、设计、建设和运行的世界首个柔性直流电网工程,突破了三大技术难题,创造了12项世界第一,是我国原创、领先国际的重大技术创新——驭风而上逐光向前国家电网报记者高雅2023年03月20日国家电网报作为我国工业领域的最
3月19日,第七届中国工业大奖发布会在京召开。国家电网有限公司张北柔性直流电网试验示范工程荣获本届中国工业大奖。这是继1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程、青藏电力联网工程、国家风光储输示范工程、向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程和巴西美丽山特高压输电二期项目后
7月14日7时37分,张北柔直工程阜康换流站至金山岭变电站第三回500千伏线路投产,标志着丰宁抽水蓄能电站二期500千伏送出工程投产。丰宁抽水蓄能电站二期500千伏送出工程是国家电网有限公司2022年度重要清洁能源项目送出工程,也是公司迎峰度夏重点工程,由国网冀北电力有限公司负责建设。工程的投产提
北京冬奥会场馆实现奥运历史上首次100%绿电供应。张北柔性直流电网工程可谓功不可没!据悉其创下了超过10项世界第一。今年北京冬奥会期间,3大赛区的场馆将全部使用绿电,这意味着奥运历史上将首次实现全部场馆100%绿色电能供应。而100%绿电供应离不开张北柔性直流电网工程的助力,它将张北新能源基地
1月11日,张北柔性直流电网试验示范工程正式移交华北电力调度控制中心调度运行,该工程为期18个月的调试过渡期平稳收官,正式归调。至此,国家电网有限公司华北分部各项冬奥保电工作准备就绪。据介绍,张北柔直工程正式归调,可进一步提升华北电网资源优化配置能力,实现张北地区清洁能源多点汇集和灵
11月12日13时30分,一架贝尔429直升机从位于河北省张家口怀来县的官厅水库岸边缓缓升空,由机身吊挂的40米长的绝缘绳索,将作业人员和设备精准平稳放至±500千伏张北柔性直流电网工程中都送延庆直流线路导线上,准备实施带电作业消除隐患。
老挝当地时间3月20日,中广核能源科技(老挝)有限公司与老挝政府在万象签署《老挝北部互联互通清洁能源基地二期556MW风电项目开发协议(PDA)》。老挝人民革命党中央政治局委员、建国阵线中央委员会主席辛拉冯,老挝能矿部部长坡赛·赛雅颂,中国驻老挝大使馆公参王畅等出席签约活动。中广核与老挝政
3月20日,中国大唐集团有限公司党组书记、董事长吕军一行到雄安新区考察调研。省委常委,雄安新区党工委书记、管委会主任张国华与吕军一行举行工作座谈。张国华代表雄安新区党工委、管委会对吕军一行表示热烈欢迎,对中国大唐集团有限公司支持雄安新区建设发展表示衷心感谢。他表示,中国大唐集团有限
3月20日,中国电建党委书记、董事长丁焰章在总部与北京市政府党组成员、副市长穆鹏举行会谈,双方就抢抓发展机遇,共同服务新时代首都高质量发展进行深入交流。丁焰章对穆鹏一行到访表示欢迎,对北京市委、市政府长期以来给予中国电建的关心和支持表示感谢。他表示,中国电建紧紧围绕首都城市战略定位
近日,阳泉市人民政府发布《阳泉市碳达峰实施方案》,方案指出,到2025年,非化石能源消费比重达到12%,新能源和清洁能源装机占比达到37%、发电量占比达到14%以上。到2030年,非化石能源消费比重达到18%,新能源和清洁能源装机占比达到50%以上、发电量占比达到20%以上。逐步提升煤电兜底保障能力。利用
近日,国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部、商务部和国家数据局等5部门联合印发了《关于促进可再生能源绿色电力证书市场高质量发展的意见》(以下简称《意见》)。国家能源局有关负责同志接受采访,回答记者提问。问:《意见》印发的背景和意义是什么?答:党的二十届三中全会提出,要积极应
3月18日,国家能源局举行新闻发布会,发布《关于促进可再生能源绿色电力证书市场高质量发展的意见》《中国绿色电力证书发展报告(2024)》等,并回答记者提问。发布会文字实录【综合司副司长张星】:各位记者朋友,大家上午好!欢迎大家出席国家能源局绿证专题新闻发布会。今天的新闻发布会将发布《关
3月17日,华能湖南清洁能源分公司2025年存量新能源配套储能租赁服务招标招标公告发布,项目建设地点位于湖南省怀化市、邵阳市、郴州市、湘潭市、永州市,共需租赁容量为104.77MW/209.54MWh,服务期1年。详情如下:华能湖南清洁能源分公司2025年存量新能源配套储能租赁服务招标招标公告(招标编号:HNZB2
3月17日,中国国家能源局局长王宏志与英国能源安全与净零内阁大臣米利班德在北京共同主持召开第八次中英能源对话。双方围绕清洁能源技术、能源转型路径、能源安全、国际能源治理等议题深入交换了意见。王宏志表示,中英能源领域共同利益广泛,合作基础良好,愿与英方积极落实两国领导人重要共识,推动
3月14日,国家能源集团党组书记、董事长邹磊赴北京低碳清洁能源研究院调研,主持召开调研座谈会,要求深入贯彻落实习近平总书记关于科技创新的重要论述和关于中央企业发挥“三个作用”、争当“三个排头兵”的重要指示精神,坚决扛起央企创新使命责任,全面提升科技创新能力,坚定不移推动集团公司高质
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日前,财政部下发《关于印发《清洁能源发展专项资金管理办法》的通知,要求规范和加强清洁能源发展专项资金管理,提高资金使用效益。专项资金支持范围包括清洁能源重点关键技术示范推广和产业化示范;清洁能源规模化开发利用及能力建设;清洁能源公共平台建设;清洁能源综合应用示范等。原文如下:关于
针对“双碳”目标实现过程中电力系统持续发生的结构、形态、特性变化,构建新型电网,是保障电力安全运行和可靠供应的迫切需要,是加快能源电力清洁低碳转型的有效举措,是助力新型电力系统加快建设的重要保障。公司2024年十大战略课题之二《大电网、配电网、微电网等多种形态协调发展研究》,坚持统筹
北极星售电网获悉,3月21日,四川能源监管办发布关于公开征求对《关于加强四川新能源和新型并网主体涉网安全管理的通知(征求意见稿)》意见的公告。文件提出,虚拟电厂类并网主体应纳入涉网安全管理的设备范围应包括虚拟电厂管理平台、分布式能源资源(包括分布式发电、储能、可调节负荷等)的通信设
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当前,算力电力协同发展不仅面临着用能成本、规划匹配、供需协调、建设时序等重点问题,还要应对电力市场参与、算力应用场景等落地实践的推动压力。强化协同技术的落地应用与试点示范强化算力以及算力电力协同方面的先进技术示范应用,引导和推动算力产业自身的能效提升。芯片层面,我国目前在GPU芯片
发展数字经济是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择,而算力和电力正是数字经济蓬勃发展的两大关键基础支撑。算力和电力协同发展,既是算力产业高质量发展的必由之路,同时又通过算力赋能电力系统,实现源网荷储协调互动、电力负荷精准预测与调度,提升系统运行效率和对新能源的消纳能力。国
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虚拟电厂(VirtualPowerPlant,VPP)是将分布式发电机组、可控负荷和分布式储能设施有机结合,通过配套的调控技术、通信技术实现对各类分布式能源进行整合调控的载体,以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行。(来源:能源新媒文/李忆作者供职于华电电力科学研究院有限公司金璐作者供职于中国华电集团
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