張北柔性直流工程支撐北京冬奧會實現奧運史上首次100%綠電供應

文_劉浩冬 張建璽 張巖 北京2022年冬奧會和冬殘奧會組織委員會

1 綠色辦奧為城市能源轉型升級提供機遇

奧運會歷來是世界觀察一個國家和地區經濟社會文明發展程度的窗口，主辦國賦予奧運會的理念和舉措彰顯著本民族與全社會對未來的期盼，得到應用的新技術在賽后作為遺產也將發揮持久的影響力。

北京作為國家首都和擁有2100萬人口的現代化國際大都市，在改革開放的大背景下，經濟總量和綜合實力不斷得到提升。隨著地區經濟的不斷發展，通過產業升級和功能疏解等措施，雖然經濟結構得到優化，但水、電、氣、煤等能源需求仍然突出，為實現“雙碳”目標，滿足節能減排和大氣污染防治要求，需優化能源結構，用電能替代化石能源消費，在逐步提高外來電比例的同時提高可再生能源電量比重。

近年來，從里約奧運會的綠色種子，到東京奧運會的氫能世界，綠色可持續的理念不斷在全球蔓延，北京冬奧會提出的“綠色辦奧”理念不僅符合世界主流價值，也是中國大力建設生態文明的應有之意。在這個背景下，北京冬奧會的綠電供應應運而生，從技術和政策兩方面實現創新，為地區經濟社會的可持續發展留下了寶貴遺產。

2 清潔能源布局與冬奧會賽區規劃完美結合

作為北京冬奧會三個賽區之一的張家口賽區，是“風的故鄉、光的海洋”，風電、太陽能發電資源儲量十分豐富，可開發資源規模高達8500萬kW，作為國家級可再生能源示范區，張家口市可再生能源總裝機已突破2000萬kW，為全國非水可再生能源第一大市。隨著京張高鐵、京禮高速的建成通車，冬奧會北京、延慶、張家口三個賽區通過高效的交通網絡形成了一個整體，夯實了京津冀一體化西北旅游發展帶的基礎設施承載能力，不僅使能源的輸送更加便利，更使得北京與張家口市在聯手申辦冬奧會后，在未來都獲得了更大的發展空間。

3 世界第一的直流工程

張北柔性直流電網示范工程延慶換流站

為保證北京冬奧會的能源供應，國家電網公司于2018年啟動張北柔性直流電網示范工程（以下簡稱“柔直工程”），在北京延慶區、張家口張北縣、豐寧縣、康保縣四地同步建設四端換流站，為京津冀地區撐起了一張直流電網。與傳統變電站相比，直流電網將交流電轉換成為直流電，通過直流線路輸送到對端換流站，再將直流電轉換為交流電，接入交流電網,極大減小了電能長距離輸送的能量損耗。張北柔直工程聚焦綠色辦奧，打造清潔低碳奧運專區，將張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負荷中心可靠互聯，大幅提升能源供給的清潔比重，為冬奧會提供堅強、充裕的綠色能源保障。工程投產后，能夠滿足700萬kM新能源裝機的外送和消納需求，每年可輸送140億kMh清潔電力，全面滿足北京地區以及張家口地區冬奧場館用電需求，按照全國平均的電力碳排放因子0.6101tCO2/MWh計算，減排二氧化碳854萬t。

此外，配套建設張北風光儲輸一體化示范基地，通過統籌平衡風、光、儲三種資源，實現對新能源發電系統的可預測、可控制、可調度，在聯合發電控制運行方式和調度模式研究領域實現世界首創。通過直流電網安全、穩定又不失靈活的電力供應，極大提高了北京冬奧會所有場館的供電可靠性，也實現了場館綠電供應所需的硬件基礎。

4 國家政策的積極引導

黨的十九大報告提出要求構建市場導向的綠色技術創新體系，發展綠色金融，壯大節能環保產業、清潔生產產業、清潔能源產業。國務院政府工作報告中提出抓緊解決機制和技術問題，優先保障可再生能源發電上網，有效緩解棄水、棄風、棄光狀況。響應黨中央號召，國家發展和改革委于2017年制定《關于北方地區清潔供暖價格政策的意見》，加大冬季電采暖改造力度；國家能源局于2018年下發《可再生能源電力配額及考核辦法》，鼓勵市場主體優先開展可再生能源電力交易。

張北柔性直流電網示范工程張北換流站

2018年11月，華北能源監管局印發《京津冀綠色電力市場化交易規則（試行）》，將冬奧會場館設施納入參與綠色電力市場化交易的電力用戶范圍，并規定綠色電量優先保證冬奧會場館設施的供應。經過系列政策的引導，解開了冬奧會場館設施綠電交易的政策瓶頸，推動了冬奧會場館和相關附屬設施綠電交易的進程，為踐行綠色發展理念，落實可持續承諾提供了有力保障。

5 冬奧會的綠電供應正式啟航

依托京津冀地區資源稟賦和冬奧會基礎設施建設帶來的優勢，在現行政策框架下，按照節儉辦奧的要求，依托電網主干通道，通過市場化直購綠電方式實現冬奧會全生命周期的清潔能源供應，北京冬奧會的綠電供應方案已經呼之欲出。2019年1月30日，北京冬奧會場館綠電供應簽約儀式在京舉行，冬奧會場館“綠電交易”工作正式啟動。

2019年7月1日，第一批11個冬奧會場館實現綠電供應，截至目前，總交易電量達3.18億kWh，減排二氧化碳19萬t。到2022年冬殘奧會結束時，冬奧會場館預計共消耗綠電約4億kWh，預計可減排二氧化碳24萬t。

6 實現的社會效益

北京冬奧會的綠電供應，展現了中國清潔能源產業發展的信心和前景，國際奧委會第一副主席、北京冬奧會協調委員會主席胡安·薩馬蘭奇評價北京冬奧會說：“場館清潔能源的使用在以往的奧運會中都有所體現，但北京冬奧會實現全部場館由城市綠色電網全覆蓋，這在奧運歷史上還屬首次。這是第一個全綠色的奧運會，不僅僅對于北京、河北，對于整個中國和整個世界，對于我們的后代都非常重要。”

柔直工程配套建設的630萬kW風電、光伏發電，拉動當地風、光發電投資達到600億元，工程還有力帶動上下游產業發展，提供大量就業崗位。工程投運后，將顯著提升張家口地區新能源外送能力，有效促進當地扶貧電站消納新能源，預計惠及1110座光伏扶貧電站和104896戶貧困戶，總容量達133.9萬kW。

北京這座“雙奧之城”，經過2008年奧運會的洗禮，促進了城市建設跨越式發展，2022年的北京冬奧會同樣帶動了京津冀基礎設施的一體化發展，開啟了大規模清潔能源的友好接入和送出模式，使“張家口的風點亮北京的燈”成為現實，隨著能源供應方式的創新，清潔能源本地消納能力不足的問題將得到有效緩解，在推動我國清潔能源的產業發展，引領科技創新等方面具有積極的促進作用。

7 結語

“滄海橫流，方顯英雄本色”，全球疫情肆虐背景下的北京冬奧會，對推動中西文化交流融合、增強民族自信必將產生積極影響，北京冬奧會籌辦形成的奧運遺產也將助力于地方經濟與社會發展。成功舉辦北京冬奧會是中華民族偉大復興道路上的一小步，相信北京冬奧會各項創新的示范效應會加快促進綠色、科技、智慧、節儉等元素的融合，惠及廣大民眾，推動合作企業發展再上新臺階，服務冬奧會籌辦與加快發展雙贏，服務城市和區域的高質量發展。