為保障北京冬奧會綠電供應,我國在多個環(huán)節(jié)進行了技術創(chuàng)新。“雙碳”目標下,一屆全力以赴的“綠色奧運”,有望加速推進中國能源轉型,并向世界展示我們的決心。
冬奧場館歷史上首次實現(xiàn)100%綠電供應,全球首次大批量使用氫燃料電池客車服務體育賽事……北京冬奧會開賽以來,不僅場內比賽吸引了全世界的目光,場外也進行著歷史性的“追風逐日”競賽。這場競賽讓人們看到中國能源轉型在加速,并將對全球經濟社會轉型帶來深遠影響。
當前,實現(xiàn)碳中和目標已成為世界主要國家的共同愿景,可再生能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源則是實現(xiàn)這一目標的關鍵一環(huán)。憑借多年實踐和探索,北京冬奧會三大賽區(qū)26個場館全部實現(xiàn)綠色供電,這些綠電主要由河北張家口的光伏發(fā)電和風力發(fā)電提供,不僅在奧運史上尚屬首次,也實現(xiàn)了人類能源史上一次重要突破。
電是一種特殊商品,在電力系統(tǒng)中,電能的發(fā)、輸、配、用在瞬時同步完成,整個電力系統(tǒng)時刻處于動態(tài)平衡狀態(tài)。一旦這種平衡被打破,嚴重時將對電網運行造成沖擊,引發(fā)大面積停電和安全生產事故。“靠天吃飯”的風電、光伏等新能源,就是這個系統(tǒng)中的不安定因子。隨著新能源大規(guī)模接入電網,發(fā)電時間和電量較難為人所控,電力供需失衡將成常態(tài),如何“馴服”風光,保障大規(guī)模新能源并網安全,是全球新能源發(fā)展面臨的共性問題。
為解決這一難題,保障冬奧綠電供應,我國在多個環(huán)節(jié)進行了技術創(chuàng)新。電網作為電力系統(tǒng)的中樞與核心,是新型電力系統(tǒng)的關鍵組成部分。能源轉型要加速,首先要打通電網梗阻。為此,我國創(chuàng)新研發(fā)建設了張北可再生能源柔性直流電網試驗示范工程,將張北地區(qū)原本分散四處的風電場、光伏電站連成了一個有機整體。該工程采用我國原創(chuàng)的柔性直流電網新技術,創(chuàng)造了12項世界第一,具有可控能力強、功率調節(jié)速度快、運行方式靈活等特點,能夠有效抑制交流電壓波動,減少功率波動對受端電網影響,成為破解新能源大規(guī)模并網消納難題的“金鑰匙”。
電網技術的革新并不能解決所有問題,一旦遇上風光盡失的極端天氣,再柔性的電網系統(tǒng)也無力回天。作為重要補充,在柔性電網基礎上,我國還為冬奧綠電工程配建了世界上最大的抽水蓄能電站——豐寧抽水蓄能電站。該電站總裝機規(guī)模360萬千瓦,相當于給電網配備了一個“超級充電寶”,其巨大的庫能一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬千瓦時。豐寧電站建設首次實現(xiàn)抽蓄電站接入柔性直流電網,有效實現(xiàn)新能源多點匯集、風光儲多能互補、時空互補、源網荷協(xié)同,為破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用難題提供了寶貴的“中國方案”。該電站還首次系統(tǒng)性攻克了復雜地質條件下超大型地下洞室群建造的關鍵技術,為今后抽蓄大規(guī)模開發(fā)建設提供了技術保障和工程示范。
冬奧綠電交易機制是北京冬奧會的又一創(chuàng)新。有關部門專門搭建了適用于冬奧會的跨區(qū)域綠電交易機制,根據場館需求變化適時組織綠電交易,調整清潔能源供應。在綠電交易平臺上,冬奧電力用戶通過電力交易的方式,從發(fā)電企業(yè)購買綠電,該機制為悉數(shù)消納新能源發(fā)揮了兜底保障作用。“既有能源用、又沒有污染、價格還便宜”是能源轉型中的“不可能三角”,破解這個三角既要依靠技術創(chuàng)新,也要依靠體制創(chuàng)新。建立有序競爭、價格機制合理的電力市場,則是體現(xiàn)新能源低碳價值、擴大新能源消納的可持續(xù)低成本路徑。北京冬奧會的綠電交易實踐,為今后在更大范圍內開展綠電交易提供了成功樣本。
冬奧會不僅是一個體育賽場,也是一個高端技術、競爭優(yōu)勢、經濟潛力的展示平臺。“雙碳”目標下,一屆全力以赴的“綠色奧運”,有望加速推進中國能源轉型,并向世界展示我們的決心。北京冬奧會對清潔能源的追求與努力,彰顯了中國政府大力發(fā)展清潔能源產業(yè)、積極踐行減碳大國責任的信心和態(tài)度;以舉辦冬奧會為契機,集中力量技術攻關,探索新能源大規(guī)模輸送、并網及消納的一體化新路徑,充分展示新能源應用潛力,也有利于推動新能源產業(yè)化推進,為我國乃至全球能源低碳轉型積累寶貴經驗。此外,冬奧會的巨大影響力還有助于提高全民低碳發(fā)展意識,普及清潔能源利用方式,形成崇尚綠色環(huán)保的良好氛圍。
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