為保障北京冬奧會(huì)綠電供應(yīng),我國在多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新。“雙碳”目標(biāo)下,一屆全力以赴的“綠色奧運(yùn)”,有望加速推進(jìn)中國能源轉(zhuǎn)型,并向世界展示我們的決心。
冬奧場館歷史上首次實(shí)現(xiàn)100%綠電供應(yīng),全球首次大批量使用氫燃料電池客車服務(wù)體育賽事……北京冬奧會(huì)開賽以來,不僅場內(nèi)比賽吸引了全世界的目光,場外也進(jìn)行著歷史性的“追風(fēng)逐日”競賽。這場競賽讓人們看到中國能源轉(zhuǎn)型在加速,并將對(duì)全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型帶來深遠(yuǎn)影響。
當(dāng)前,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)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(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)。憑借多年實(shí)踐和探索,北京冬奧會(huì)三大賽區(qū)26個(gè)場館全部實(shí)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(fēng)力發(fā)電提供,不僅在奧運(yùn)史上尚屬首次,也實(shí)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(shí)同步完成,整個(gè)電力系統(tǒng)時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。一旦這種平衡被打破,嚴(yán)重時(shí)將對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成沖擊,引發(fā)大面積停電和安全生產(chǎn)事故。“靠天吃飯”的風(fēng)電、光伏等新能源,就是這個(gè)系統(tǒng)中的不安定因子。隨著新能源大規(guī)模接入電網(wǎng),發(fā)電時(shí)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(fēng)光,保障大規(guī)模新能源并網(wǎng)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(yīng),我國在多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新。電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的中樞與核心,是新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。能源轉(zhuǎn)型要加速,首先要打通電網(wǎng)梗阻。為此,我國創(chuàng)新研發(fā)建設(shè)了張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程,將張北地區(qū)原本分散四處的風(fēng)電場、光伏電站連成了一個(gè)有機(jī)整體。該工程采用我國原創(chuàng)的柔性直流電網(wǎng)新技術(shù),創(chuàng)造了12項(xiàng)世界第一,具有可控能力強(qiáng)、功率調(diào)節(jié)速度快、運(yùn)行方式靈活等特點(diǎn),能夠有效抑制交流電壓波動(dòng),減少功率波動(dòng)對(duì)受端電網(wǎng)影響,成為破解新能源大規(guī)模并網(wǎng)消納難題的“金鑰匙”。
電網(wǎng)技術(shù)的革新并不能解決所有問題,一旦遇上風(fēng)光盡失的極端天氣,再柔性的電網(wǎng)系統(tǒng)也無力回天。作為重要補(bǔ)充,在柔性電網(wǎng)基礎(chǔ)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(jī)規(guī)模360萬千瓦,相當(dāng)于給電網(wǎng)配備了一個(gè)“超級(jí)充電寶”,其巨大的庫能一次蓄滿可儲(chǔ)存新能源電量近4000萬千瓦時(shí)。豐寧電站建設(shè)首次實(shí)現(xiàn)抽蓄電站接入柔性直流電網(wǎng),有效實(shí)現(xiàn)新能源多點(diǎn)匯集、風(fēng)光儲(chǔ)多能互補(bǔ)、時(shí)空互補(bǔ)、源網(wǎng)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(fù)雜地質(zhì)條件下超大型地下洞室群建造的關(guān)鍵技術(shù),為今后抽蓄大規(guī)模開發(fā)建設(shè)提供了技術(shù)保障和工程示范。
冬奧綠電交易機(jī)制是北京冬奧會(huì)的又一創(chuàng)新。有關(guān)部門專門搭建了適用于冬奧會(huì)的跨區(qū)域綠電交易機(jī)制,根據(jù)場館需求變化適時(shí)組織綠電交易,調(diào)整清潔能源供應(yīng)。在綠電交易平臺(tái)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(jī)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(jià)格還便宜”是能源轉(zhuǎn)型中的“不可能三角”,破解這個(gè)三角既要依靠技術(shù)創(chuàng)新,也要依靠體制創(chuàng)新。建立有序競爭、價(jià)格機(jī)制合理的電力市場,則是體現(xiàn)新能源低碳價(jià)值、擴(kuò)大新能源消納的可持續(xù)低成本路徑。北京冬奧會(huì)的綠電交易實(shí)踐,為今后在更大范圍內(nèi)開展綠電交易提供了成功樣本。
冬奧會(huì)不僅是一個(gè)體育賽場,也是一個(gè)高端技術(shù)、競爭優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)潛力的展示平臺(tái)。“雙碳”目標(biāo)下,一屆全力以赴的“綠色奧運(yùn)”,有望加速推進(jìn)中國能源轉(zhuǎn)型,并向世界展示我們的決心。北京冬奧會(huì)對(duì)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(chǎn)業(yè)、積極踐行減碳大國責(zé)任的信心和態(tài)度;以舉辦冬奧會(huì)為契機(jī),集中力量技術(shù)攻關(guān),探索新能源大規(guī)模輸送、并網(wǎng)及消納的一體化新路徑,充分展示新能源應(yīng)用潛力,也有利于推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),為我國乃至全球能源低碳轉(zhuǎn)型積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。此外,冬奧會(huì)的巨大影響力還有助于提高全民低碳發(fā)展意識(shí),普及清潔能源利用方式,形成崇尚綠色環(huán)保的良好氛圍。