2018年2月28日，張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程開工動員大會在北京召開。國家電網(wǎng)公司董事長、黨組書記舒印彪出席會議并宣布工程開工，國家能源局、北京市、河北省等有關(guān)方面領(lǐng)導(dǎo)出席會議。
張北柔性直流工程是世界首個柔性直流電網(wǎng)工程，也是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程。黨的十九大對我國能源轉(zhuǎn)型與綠色發(fā)展作出了重大部署，強調(diào)加強電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。張北柔性直流工程是國家電網(wǎng)深入貫徹落實中央決策部署，服務(wù)能源清潔低碳發(fā)展的重大工程。工程額定電壓±500千伏，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，總換流容量900萬千瓦。工程總投資125億元，2017年12月獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)，力爭2019年底，確保2020年上半年全部建成投運。工程已被列入國家發(fā)改委《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃(2016-2020年)》和《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》，并被國家工信部推薦為《中國制造2025》2018年重大標(biāo)志性項目。
柔性直流輸電是當(dāng)今電網(wǎng)科技領(lǐng)域的前沿技術(shù)，具有可控性好、運行方式靈活、適用場合多等顯著優(yōu)勢，在偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上新能源并網(wǎng)、異步電網(wǎng)互聯(lián)、城市供電等應(yīng)用領(lǐng)域具有獨特優(yōu)勢。柔性直流采用可自關(guān)斷的全控型電力電子器件，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)影響，同時還具備輸送距離遠(yuǎn)、傳輸容量大的優(yōu)勢，可以支撐新能源大規(guī)模開發(fā)。基于柔性直流輸電技術(shù)構(gòu)建的直流電網(wǎng)，可實現(xiàn)多電源供電、多落點受電和新能源孤島接入，具有更好的經(jīng)濟(jì)性與靈活性，能夠?qū)L(fēng)電、光伏、抽水蓄能與負(fù)荷中心直接連接，構(gòu)成多種形態(tài)能源靈活互補的能源互聯(lián)網(wǎng)，通過多源接入和多能互補，可有效平抑新能源波動性。利用直流斷路器、快速控制保護(hù)等設(shè)備，直流電網(wǎng)可以實現(xiàn)故障的快速切除和隔離，避免了局部故障引起的系統(tǒng)失穩(wěn)或功率中斷;通過功率轉(zhuǎn)帶和多回路由，充分發(fā)揮直流電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，大幅提高了送電的可靠性。
建設(shè)張北柔性直流工程，對于推動能源轉(zhuǎn)型與綠色發(fā)展、服務(wù)北京低碳綠色冬奧會、引領(lǐng)科技創(chuàng)新、推動裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級等具有顯著的綜合效益和戰(zhàn)略意義。
一、促進(jìn)河北新能源外送消納。張家口是國家可再生能源綜合示范區(qū)，風(fēng)能、太陽能等能源資源豐富，目前裝機超過1000萬千瓦，規(guī)劃2020年超過2000萬千瓦，但本地消納能力不足，需要大規(guī)模送出消納。工程的建設(shè)，將實現(xiàn)張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負(fù)荷中心相連，推動多種形態(tài)能源互補和靈活消納，滿足張家口可再生能源綜合示范區(qū)建設(shè)需要，推動大容量柔性直流換流閥等柔性直流電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備的自主研發(fā)，提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平，為我國大規(guī)模應(yīng)用柔性直流輸電和構(gòu)建直流電網(wǎng)積累技術(shù)、裝備和運行經(jīng)驗。
二、服務(wù)北京低碳綠色冬奧會。北京地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，用電需求大，為保障電力供應(yīng)、促進(jìn)節(jié)能減排，需要逐步提高外來電比例和清潔能源發(fā)電比重。張北柔性直流工程可以充分利用張家口地區(qū)大規(guī)模風(fēng)、光互補特性與抽蓄電站的靈活調(diào)節(jié)能力，降低新能源出力波動對電網(wǎng)的影響，增強北京市接受外來電能力，為京津冀地區(qū)提供穩(wěn)定可靠的清潔電力，屆時北京市外受電比例將達(dá)到70%，冬奧場館實現(xiàn)100%清潔能源供電，有力服務(wù)低碳奧運專區(qū)建設(shè)。
三、搶占全球電網(wǎng)技術(shù)制高點。張北柔性直流工程是集大規(guī)?？稍偕茉吹挠押媒尤搿⒍喾N形態(tài)能源互補和靈活消納、直流電網(wǎng)構(gòu)建等為一體的重大科技試驗示范工程。工程核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備均為國際首創(chuàng)，將創(chuàng)造12項世界第一，創(chuàng)新引領(lǐng)和示范意義重大。工程將在世界上率先研究直流電網(wǎng)技術(shù)，首次建設(shè)四端柔性直流環(huán)形電網(wǎng)，把柔性直流輸電電壓提升至±500千伏，單換流器額定容量提升到150萬千瓦，首次研制并應(yīng)用直流斷路器、換流閥、控制保護(hù)等直流電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備。
四、推動裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。張北柔性直流工程具有產(chǎn)業(yè)鏈長、帶動力強等優(yōu)勢，可有力帶動電工裝備產(chǎn)業(yè)等發(fā)展，中長期經(jīng)濟(jì)效益顯著。工程將進(jìn)一步推動我國在柔性直流輸電和直流電網(wǎng)領(lǐng)域原始創(chuàng)新和自主創(chuàng)新，推動更高電壓、更大容量柔性直流技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，帶動電網(wǎng)技術(shù)和裝備制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級，鞏固我國在直流輸電技術(shù)領(lǐng)域的國際引領(lǐng)地位，為直流技術(shù)和重大裝備“走出去”戰(zhàn)略的實施創(chuàng)造有利條件。
近年來，國家電網(wǎng)公司貫徹落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)自主創(chuàng)新，系統(tǒng)開展科技攻關(guān)，在特高壓交直流、柔性交直流等方面掌握了核心技術(shù)，顯著提升了我國電工技術(shù)創(chuàng)新能力，推動了我國電工技術(shù)領(lǐng)域與電工裝備制造業(yè)的跨越發(fā)展。目前，國家電網(wǎng)已累計建成“八交十直”特高壓工程，在建“三交一直”特高壓工程，在運在建22項特高壓工程線路長度達(dá)到3.2萬公里，變電(換流)容量超過3.3億千伏安(千瓦)，電壓等級、輸電距離、輸送容量不斷刷新世界紀(jì)錄，實現(xiàn)了“中國創(chuàng)造”和“中國引領(lǐng)”。同時，電網(wǎng)智能化水平全面提升，智能電網(wǎng)建設(shè)走在世界前列，建成了一批重大科技示范工程，支撐了新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
