DQZHAN技術訊：柔性直流：新能源并網的明星技術
截至2016年底，我國風電和太陽能并網裝機容量分別達到1.47億千瓦和7800萬千瓦，均居世界首位。我國風電和光伏等可再生能源一躍而起成為我國能源轉型的重要引擎之一。然而，事實證明，傳統技術聯網在面對可再生能源接入時似乎顯得并不“給力”。太陽能、風能等可再生能源由于必須依賴輸電網架構才能實現大規模開發和遠距離輸送更加劇了其局限性，而采用交流輸電技術或傳統的直流輸電技術聯網則顯得很不經濟。那么，問題來了……如何解決可再生能源入網難的問題？如何提高可再生能源的使用效率？又如何破解清潔能源發展的瓶頸？在張北這片區域，我們或許可以找到部分答案。2月8~9日，國家電網公司張北可再生能源柔性直流電網示范工程（簡稱：“張北柔直電網工程”）設計啟動會在京召開。這個曾經“壩上一陣風，從春刮到冬”的張北地區在得到柔性直流輸電技術的支持后，勢必更加備受矚目。
輸電技術新生代輸電中的“戰斗機”
張北柔直電網工程作為世界頭個柔性直流環網工程，其柔性直流電網送出方式實現了風、光、儲多能互補，這對于河北張家口地區的新能源送出和北京市接納新能源電量十分必要。更深層次地說，對于我國能源生產和消費**起到了科技**示范作用。
在這項***電網示范工程項目中，著重要提到的一款“明星”技術———柔性直流輸電技術。得益于其快速靈活的可控性、高度的緊湊性以及優良的環境適應性，使得大規模可再生能源高效接入。除此之外，該項技術還可提供適應性更強的接納、傳輸模式，提高電網大規模遠距離輸電能力，將為新能源的高效利用及電網發展帶來**性的變化，在未來必將是推進能源結構轉型和實現大范圍能源互聯的重要手段。國網智能電網研究院副院長湯廣福就曾表示：當前，我國發電方式發生了變革，可再生能源比例加大。未來，全球能源互聯網可大規模接入可再生能源。因此，柔性直流輸電技術是必不可少的。
正是這款**、先進、上檔次的輸電技術將不穩定的清潔能源多點匯集，形成穩定可控的電源，并充分利用區域大規模風、光的互補特性與抽蓄的靈活調峰特性，打造靈活的能源交互平臺，解決清潔能源“并不上”、“送不出”、“難消納”三大問題。它如同一體化輸電“戰斗機”必將在未來電網形態發展的藍天形成主導。
示范樣板建成單端容量*大工程
柔性變電站、奧運低碳綜合配套智能電網……張北地區未來的規劃就是在“追風逐日”中，依托風能和太陽能打造新能源互聯網的“樣板間”。張北柔直電網工程輸電線路以張北站、康保站、豐寧站三個±500千伏送端柔性直流換流站和北京站±500千伏受端柔性直流換流站共4個柔性直流換流站為依托形成直流環網，分9段線路，全線路徑總長度618.7千米。
圍繞高壓大容量及直流構網的應用需求，該項目將自主研制滿足±500千伏、300萬千瓦柔性直流電網工程的換流閥樣機，構建不低于4000獨立節點的閥控系統實時閉合數字仿真測試平臺，建設多能源互補交直流協調控系統。
張北柔直電網工程匯集了大規模風電、光伏、儲能、抽蓄等多種形態能源的輸送方式，電壓等級±500千伏、單端容量更是達到世界*大的300萬千瓦。
通過兩端300萬千瓦換流站匯集張北地區的風電，另一端150萬千瓦換流站接入當地抽水蓄能，并通過一端300萬千瓦換流站接入北京電網，每年可為北京地區提供26億千瓦時的清潔能源，同時還可有效緩解張北地區高比例可再生能源的高效接納和外送問題，預計可減少因棄風、棄光造成的經濟損失達3億元以上，并將提高可再生能源電力占京津冀電力消費比重，服務低碳奧運專區建設。
會師張北技術支撐能源結構轉型
由于張北柔直電網工程的核心技術和關鍵設備均為國際開創，且匯集了多種形態能源輸送方式，其前期的勘測設計任務可謂是舉足輕重。原始**難度大，各相關單位需**梳理工程建設的關鍵技術和核心問題，達到深度融合。
2月6日，中國能建中國電力工程顧問集團、浙江省電力設計院、江蘇省電力設計院、安徽省電力設計院等單位集體中標張北柔直電網工程多項勘測設計任務。中國能源建設集團這次可謂集而成團，聚而發力，奏響新一年“開門紅”的樂章。
除此之外，中國電建河南省電力勘測設計院、國家電投國核電力規劃設計研究院等多家單位也中標相關標段。
群英薈萃齊爭艷，各家單位雖然承擔標段不同，但本著萬變不離其宗，再難再復雜的工程也有其不變規律的態度，他們以工匠精神做勘設，彰顯出信心與能力。
其中，中國能建浙江院中標張北柔直電網工程換流站設計分標包1———張北換流站勘察設計。張北換流站包括直流和交流兩部分，直流部分建設1座換流站，安裝2臺150萬千瓦柔性直流單元，交流部分本期新建500千伏出線1回，220千伏出線12回。
中國能建江蘇院中標張北柔直電網工程直流線路包5———豐寧換流站—赤城縣曹家村勘測設計。同時該院還承擔了全線的防雷接地專題研究報告。由于柔直系統對線路可靠性要求極高，該工程還**采用全線同塔架設金屬回線的技術方案，又有單、雙回路的不同組合，防雷接地設計是一個全新的挑戰。
中國能建中電工程東北院中標張北柔直電網工程包8標段設計任務。目前，該院對于金屬回路線的型式選擇、導線與金屬回流線的布置方案以及導線對金屬回線的電磁影響已開始進行可研資料的梳理、消化。
中國能建安徽院中標張北柔直電網工程線路部分包1———張北—康保換流站的勘測、設計任務。該院目前已成立工程設計項目組，正著手在初設階段提前開展現場踏勘、收資、協議辦理等工作，針對優化路徑的重點和難點，盡可能地降低線路建設對當地有關設施的影響。
中國電建河南省電力勘測設計院中標張北柔直電網工程輸電線路勘察設計包3標段，項目的中標填補了該院±500千伏直流輸電線路設計的空白,也是該院**涉足柔性直流輸電領域。
國核電力規劃設計研究院中標包6———赤城縣曹家村—京新高速北側雙回路分界塔段線路工程設計，這是該院在柔性直流工程設計領域的巨大突破。
“探討構建全球能源互聯網，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”是我國在聯合國發展峰會的倡議。而柔性直流輸電技術正是構建智能電網和全球能源互聯網*具特色的技術之一。
“會師張北”所取得的**成果，必將給輸電方式和電網架構帶來重要的變革，為我國電網技術升級、能源結構轉型提供重要技術支撐，也為實現全球能源互聯、落實“一帶一路”戰略規劃奠定堅實基礎
