綠電冬奧之旅 用張北的風點亮北京的燈

石佳

2月20日，萬眾矚目的北京2022年冬奧會落下了帷幕。自冬奧會籌辦以來，國網(wǎng)冀北電力有限公司秉持“綠色、共享、開放、廉潔”的辦奧理念，充分發(fā)揮張家口豐富的風、光自然資源優(yōu)勢，不斷加大新能源開發(fā)利用力度，建設運營張北柔性直流電網(wǎng)工程，持續(xù)開展跨區(qū)域綠電交易，讓綠色能源供得上、送得出、用得好。

綠電里的好“風光”

俗話說，“張北一場風，從春刮到冬”。張北風能年均利用小時數(shù)2400小時以上，太陽能年均日照時數(shù)2897.8小時，大好“風光”蘊含著無限能量，綠色電能就由此而來。

國家風光儲輸示范工程五兆瓦風機風輪扇葉直徑128米，凌空旋轉(zhuǎn)一圈的掃風面積超過1.29萬平方米，相當于1.8個標準足球場。這樣一臺風電機組滿負荷運行時，扇葉每旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生5.56度綠電，日均發(fā)電量約為2.88萬度。

2015年7月，國務院正式批復《河北省張家口市可再生能源示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，同意設立張家口可再生能源示范區(qū)。通過張北可再生能源示范項目，把張家口張北地區(qū)的風能、太陽能轉(zhuǎn)化為清潔電力，并入冀北電網(wǎng)，再輸向北京、延慶、張家口三個賽區(qū)。這些綠電不僅點亮一座座奧運場館，也點亮北京的萬家燈火。

為了讓新能源真正發(fā)揮作用，滿足冬奧會張家口賽區(qū)綠電充足供應，冀北公司持續(xù)加大輸電通道建設力度。截至2020年底，冀北公司在張家口累計建成8個500千伏新能源匯集站、8個220千伏匯集站、47項220千伏及以上新能源接網(wǎng)工程，其中解放、萬全等500千伏變電站成為了張家口賽區(qū)冬奧場館的上級電源點，保障綠電充足、可靠供應。

為了更好地駕馭新能源，冀北公司依托國家風光儲輸示范工程，持續(xù)在風光儲設備狀態(tài)評估及智能運維技術、風光儲并網(wǎng)性能優(yōu)化技術等方面加大攻關力度。

2021年8月30日，新能源組網(wǎng)系統(tǒng)及涉網(wǎng)性能試驗在國家風光儲輸示范工程試驗基地完成。本次試驗的成功，探索出了一條真實工況下研究新能源組網(wǎng)的新路徑，為新能源設備集群運行交互特征及系統(tǒng)穩(wěn)定性研究提供了試驗平臺，進一步支撐新能源電源實現(xiàn)從并網(wǎng)到組網(wǎng)的技術跨越。

截至目前，國家風光儲輸示范工程已累計輸出優(yōu)質(zhì)安全穩(wěn)定的綠色電能超過84億千瓦時。

為綠電修好“高速路”配上“充電寶”

由于可再生能源有隨機性、波動性，使得新能源大規(guī)模并網(wǎng)消納成為世界性難題。張北柔性直流電網(wǎng)工程應運而生。

張北柔直工程是目前國內(nèi)唯一全部接入超大規(guī)模并輸送綠色電力的電網(wǎng)，采用目前全球最先進的輸電技術，發(fā)電過程中不產(chǎn)生任何對環(huán)境有害的物質(zhì)，能夠有效解決張北可再生能源送出與消納問題。

“與常規(guī)的交直流輸電技術相比，柔性直流輸電技術可控性更強、功率調(diào)節(jié)速度更快、運行方式更靈活，能夠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?！奔奖惫径瑠W辦副主任雷為民介紹。

2020年6月29日，張北柔直工程投產(chǎn)。每年可輸送141億千瓦時清潔電力，相當于北京市用電量的十分之一，每年節(jié)約標準煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。

“張北的風點亮北京的燈”，是冀北公司柔直建設者的一句肺腑之言。工程建設過程中，70%的線路地處丘陵和山地，冬天氣溫可達零下30—40℃，夏天建設者則需要在地表溫度近50℃的高溫里作業(yè)，部分塔位在海拔高達2000多米的荒山，施工班全體成員就都住在山上的帳篷里。他們勇挑重擔、迎難而上，用實際行動為綠電輸送打下堅實基礎。

2021年11月12日，冀北公司對張北柔直線路首次開展直升機帶電作業(yè)，這也是國家電網(wǎng)有限公司首次對涉奧輸電線路開展直升機帶電作業(yè)，填補了相關技術空白，護航了綠電的“高速路”。

“風光出張北，綠電送北京，送得上更要供得穩(wěn)?！崩诪槊裾f，風電的瓶頸之一是風的不確定性，電能本身無法大量儲存。

2021年12月30日，河北豐寧抽水蓄能電站投產(chǎn)發(fā)電。作為全球裝機規(guī)模最大的超級儲能電站，豐寧抽水蓄能電站就像一個超級“充電寶”，可以根據(jù)負荷情況，對整個系統(tǒng)運行進行調(diào)節(jié)——當送出的電量有剩余時，可利用剩余電能將水抽至水庫儲存，當電力緊缺時，則可以放水發(fā)電，及時補充電量，保障電力平穩(wěn)輸出。換言之，抽水蓄能電站給出了把風能轉(zhuǎn)化為水勢的解決方案。

如今，豐寧抽水蓄能電站首批機組投產(chǎn)發(fā)電，助力所有冬奧場館綠色用電。全部機組投產(chǎn)發(fā)電后，能夠顯著提升華北電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力，促進張北新能源開發(fā)利用，保障電力安全可靠供應，有效減少京津冀地區(qū)碳排放，同時還將帶動旅游、促進就業(yè)、增加地方財政收入，綜合效益十分顯著。

綠電交易實現(xiàn)價值雙贏

除了看得見的綠電輸送電網(wǎng)，還有一張看不見的綠電“交易網(wǎng)”在發(fā)揮著作用。

所謂綠電交易，簡單來說，就是在綠電交易平臺上，冬奧電力用戶通過電力交易的方式，從綠色電網(wǎng)與發(fā)電企業(yè)那里，購買風電、光伏發(fā)電等新能源電量。

冬奧綠電交易機制是2022北京冬奧會和冬殘奧會的創(chuàng)新。2019年6月，北京冬奧組委發(fā)布的《北京2022年冬奧會和冬殘奧會低碳管理工作方案》提出，“通過光伏、風電等可再生能源消納和適用于北京冬奧會的跨區(qū)域綠電交易機制，以及儲能系統(tǒng)、電力電子設備多能互補等，保障場館常規(guī)電力消費需求充分利用可再生能源?！?/p>

為了讓冬奧會用上張家口的綠電，冀北公司積極落實河北省發(fā)改委研究出臺的《張家口零碳冬奧綠色電力交易實施辦法》和《張家口四方協(xié)作機制用戶準入規(guī)定》，依托電力交易平臺，率先在張家口賽區(qū)冬奧場館建設施工時用上了綠電，建立了冬奧場館和相關附屬設施與風電、光伏發(fā)電企業(yè)市場化電力交易機制，讓冬奧場館和相關附屬設施用上了綠電。

綠電交易中，實現(xiàn)的不僅有電能的使用價值，還有環(huán)境價值。普通電能和綠色電能的區(qū)別，就像是普通白菜和有機白菜的區(qū)別，追求健康生活的人更愿意為“有機價值”買單。綠電交易也類似，用電企業(yè)希望通過消費綠色電力，幫助企業(yè)實現(xiàn)清潔用能，踐行社會責任，提升品牌形象和市場競爭力，愿意為綠色電力的“環(huán)境價值”買單。而且綠色電力在電力市場中所體現(xiàn)的環(huán)境價值，能精準傳導至新能源企業(yè)，引導并激勵新能源投資，推動進入平價時代的新能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，助推“雙碳”目標實現(xiàn)。

為冬奧會注入綠色基因

“一度綠電，能讓一個FOP照明燈桿亮40秒左右;一度綠電，能讓頒獎廣場的主舞臺亮22秒左右;一度綠電，能在冬奧村‘全電廚房里讓大廚炒2份美味菜品;一度綠電，能給太陽能充氣保障帳篷的電暖器供電約30—40分鐘?！倍瑠W保電隊員在工作過程中總結(jié)出了這些數(shù)據(jù)。

冬奧賽事中計時計分、賽事轉(zhuǎn)播等對電能可靠性要求非常高，綠電穩(wěn)穩(wěn)地扛起了這些重任。綠電通過大電網(wǎng)輸送到賽區(qū)之后，還要經(jīng)過一個重要的環(huán)節(jié)才能被真正應用起來，這個環(huán)節(jié)就是臨時用電工程。

張家口賽區(qū)4座競賽場館、5座非競賽場館賽事用電和轉(zhuǎn)播用電，以及冬奧會賽事的大部分服務用房的用電，都需要臨電工程提供，臨電工程是冬奧工程建設的重要組成部分，也是關鍵的“最后一百米”。

2021年6月21日，冀北公司在張家口賽區(qū)場館永久電力建設大部分任務已經(jīng)完成，臨時電力設施開始施工。臨電設計不是一張圖紙、一套方案就搞定的事，場館布置在變，業(yè)務領域負荷需求在增加，工程規(guī)模在不斷調(diào)整，臨建位置在變化……冀北公司的建設者們唯有智慧應變。

國網(wǎng)冀北經(jīng)濟技術研究院臨電建設設計組與國網(wǎng)唐山供電公司、國網(wǎng)張家口供電公司、國網(wǎng)秦皇島供電公司、國網(wǎng)承德供電公司和國網(wǎng)廊坊供電公司的設計人員集中辦公，先后克服OB賽區(qū)布置圖編制滯后、過渡版本變化頻繁、業(yè)務領域負荷需求調(diào)整多、建設場館變化大等重重困難，編制臨電設計方案十余版，繪制圖紙600余張，一點一點啃掉了所有硬骨頭。經(jīng)過建設者們194天的連續(xù)奮戰(zhàn)，臨電建設順利完工。

如今在張家口賽區(qū)，除了場館用電，綠電也匯入各用電領域、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，為冬奧會注入綠色基因——張家口冬奧村“全電廚房”，全部應用綠電，備餐高峰期間，最大負荷達到5575千瓦，400道中西菜品從“全電廚房”誕生，充分滿足賽時運動員和保障人員的餐飲需求;90輛冬奧電動服務保障車輛使用綠電，日均充電量500千瓦時……

張北的風點亮了北京的燈，在冀北公司的助力下，綠色已然成了北京2022年冬奧會的靚麗底色。