制冰、造雪、照明……想呈现一场完美的冰雪盛宴，电，必不可少。本届冬奥会成为历史上首届实现百分之百绿电供应的冬奥会，既体现了中国电力人多年来的开拓奋进，也展示了中国人落实“双碳”目标的坚定决心，更让我们从中看到一个清洁、智能的未来世界可能的模样。

绿电从冬奥走来

华灯初上，位于北京奥林匹克公园附近的国家速滑馆“冰丝带”展现出不同于白日里的亮丽风采。数条光带沿着建筑流线型的外立面不停游走，以一种绚丽的方式向世人展示着场馆的设计理念——随着光带的划过，仿佛赛场上的运动健儿们正风驰电掣地从你眼前掠过。

年1月4日，北京年冬季奥运会筹备工作已进入最后冲刺阶段，习近平总书记在北京考察冬奥会、冬残奥会筹办备赛工作，首站便来到这座北京赛区标志性场馆和唯一新建的冰上竞赛场馆。习近平在考察时强调，要坚持绿色办奥、共享办奥、开放办奥、廉洁办奥的理念，突出科技、智慧、绿色、节俭特色。而这条北京夜空中流光溢彩的“冰丝带”，正是中国绿色办奥的绝佳体现，因为“吹动”它的，正是来自张北的风。

张北柔性直流输电示范工程航拍

张北“风光”，闪耀绿色冬奥

之所以说来自张北的风“吹动”了“冰丝带”，是因为点亮“冰丝带”身上的光带，让它真正“舞动”起来的，是来自张家口地区、通过张北柔性直流电网输送到北京的风力和光伏发电。而张北的“风光”，绝不仅仅体现在“冰丝带”上。

首钢滑雪大跳台“雪飞天”是此次冬奥会唯一一个位于市区内的雪上赛事场馆，它将承办本届冬奥会的跳台滑雪比赛项目。届时，这里要进行4至6天的人工造雪，总造雪量达1.15万立方米，相当于在一个标准篮球场堆出28米高的雪，这一过程需要耗费大约2万度电。造雪完成后，每天还需要进行场地维护和补雪保养，用电量也非常可观。整个冬奥会比赛期间，该场馆的用电量相当于个三口之家1个月的用电量。这些电，将全部由张北柔性直流电网工程（以下简称“张北柔直工程”）提供的清洁绿电供应。

正是有了以张北柔直工程为代表的一系列冬奥绿电供应工程，北京年冬奥会，也成了历史上第一届实现%绿电供应的冬奥会。至此，中国兑现了当年申办冬奥会时向世界作出的庄严承诺。据测算，到北京冬残奥会结束时，冬奥会场馆预计将消耗绿电约4亿度，预计可减少标准煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。

然而，要成为这个第一，绝非轻而易举就能实现。第一，意味着史无前例，意味着在实际操作过程中，可参考的前人经验少之又少。从“零”到“一”，并非一蹴而就，而是中国电力人经过多年一个个从无到有的突破沉淀而成。

智研院直流输电技术研究所科研人员对±kV直流断路器进行安装检查

化“零”为“一”，源自一步一个脚印的积累

张家口地区地处华北平原与内蒙古高原的连接区域，地理环境的特殊性决定了当地清洁能源丰富的优势。据初步测定，域内可开发的风能资源储量达万千瓦以上，太阳能可开发量超过万千瓦。然而，相比传统能源，清洁能源发电存在供电不稳定的弊端，风力的大小会使风力发电的功率发生变化，光伏发电更是无法在没有阳光的夜晚工作。要大容量传输这些存在波动性和间歇性的不稳定能源，会对北京的电网造成严重的安全隐患。

作为新型输电方式，柔性直流输电以其运行方式灵活、响应速度快、可控性强、智能化程度更高等特点，成为解决清洁能源不稳定性弊端的首选项。年年底，国家电网有限公司（以下简称“国家电网”）决定建设上海南汇风电场柔性直流输电工程，其科研团队开始了对其核心设备——柔性直流换流阀的技术攻关。年，我国首个具有完全自主知识产权的±30千伏/2万千瓦柔性直流换流阀研制成功。年7月25日，上海南汇风电场柔性直流输电工程投运，我国柔性直流输电技术实现从无到有的突破。随后，广东汕头南澳多端和浙江舟山五端柔性直流输电工程填补了世界多端柔性直流工程的空白，厦门柔性直流工程成为世界上第一个真双极柔性直流工程，鲁西背靠背和渝鄂背靠背柔性直流工程则实现了跨区电网互联。正是一步一个脚印地不断突破，最终成就了张北柔直工程这一世界上首个具有网络特性的直流电网工程。

已于年6月29日竣工投产的张北柔性直流工程额定电压±千伏，总换流容量万千瓦，线路总长度公里，包括4座换流站，中都站、康巴诺尔站为送电端，接入新能源；阜康站为调节端，接入丰宁抽水蓄能电站；延庆站为接收端，接入首都负荷中心。该工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流工程，其核心技术和关键设备均为国际首创，创造了12项世界第一。工程可提供绿色电能总量达到亿千瓦时，相当于北京市年用电量的十分之一，每年可节约标准煤万吨，减排二氧化碳万吨。张北柔直工程为更高电压、更大输送容量柔性直流电网工程的建设提供了可复制、可推广的经验，更为破解新能源大规模开发利用这一世界级难题提供了中国方案。

除了柔性直流电网，还有一项支撑冬奥绿电的工程也是中国首创，那就是位于崇礼的柔性变电站。比起柔直电网着重于将张家口地区产生的大规模风、光等多种形态能源汇集并稳定输送出去，以柔性变电站为核心的多能互补微电网则侧重提升绿色电能的就地高效消纳。

随着能源转型的不断推进，供电方和用电方的需求也在不断变化，交直流混合、多电压等级、多元用户、灵活可靠、即插即用……作为紧密连接电网侧和用户侧的配电网，在各方的新需求下，也面临巨大转型。而变电站作为配电网的枢纽，自然成为配电技术领域科研攻关的焦点。正是在这样的背景下，我国在年首次提出柔性变电站的概念，并用了8年时间，让其从理论概念变为现实。

柔性变电站以电力电子技术为核心，具有高度集成、高度灵活、高度兼容性的特征。集成性体现在其推动了变电站关键设备由“多种设备组合”向“单一设备集成”的发展，而这样的设备集成，使柔性变电站具备了不同电压等级的交直流接口，支持灵活组网和分布式能源电源即插即用的灵活性和兼容性，从而真正实现了对不同形式的电压和电流进行高效变换，并以灵活可控、即插即用方式接受和分配电能。

位于崇礼南客运枢纽南侧的一座不足平方米的不起眼小院，就是为冬奥会提供高可靠性供电的柔性变电站。这项了不起的工程也是中国首创。作为国家重点研发“支撑低碳冬奥的智能电网综合示范工程”多能互补微电网的核心，这里每天可送电1万余千瓦时，冬奥测试活动以及冬奥会和冬残奥会举办期间5万台次冬奥保障车辆提供所需绿电。冬奥会和冬残奥会结束后，崇礼多能互补微电网示范工程还将继续为崇礼南客运枢纽提供电力供应，充电式私家车可以在这里享受到优质绿电的充电服务。

柔性变电站在本届冬奥会中的成功应用，使未来配电网的模样越来越清晰。

寇龙泽（中）和同事在开展直流仿真试验

世界第一背后，那些普普通通的海归青年

最近，国网智能电网研究院（以下简称“智研院”）直流输电技术研究所的青年海归寇龙泽实现了自己的一个小目标——被评为高级工程师。年，从德国杜伊斯堡-埃森大学电力与自动化专业毕业后，一心想继续做科研的寇龙泽通过层层选拔加入了智研院。在此次冬奥工程任务中，他参与了张北柔直工程仿真建模的工作。

“张北柔直工程采用的柔性直流电网技术是一种全新的电网形态，而仿真建模工作相当于预先搭建一个数字化的工程模型。”寇龙泽说，“仿真建模就像盖楼打地基，地基打得好，高楼才能稳固。而初始模型就是仿真建模工作的地基，初始模型建得好，后续工作才能顺利开展。”所以，初始模型调试成功的那一刻，是整个工程中寇龙泽最兴奋的时刻，“这意味着我们完成了从0到1的突破。”

作为世界上首个直流电网工程，很多工作都是从零做起，建模也不例外。如何精确复现复杂的电网系统以将仿真模型做得更逼真，如何通过仿真验证提高系统的稳定性以保证柔性直流电网与传统交流电网实现成功交互等，都是需要解决的实际问题。寇龙泽留学的德国一直大力推行能源转型，不断提高清洁能源占比，在柔性直流输电理论研究和工程实践方面也走在世界前列。这段求学经历，为寇龙泽如今的工作奠定了坚实的理论基础。在参与张北柔直工程仿真建模工作前，寇龙泽已经在厦门柔性直流输电工程、渝鄂柔性直流背靠背工程等大型工程中积累了一定的技术经验。但直到参与了张北柔直工程，他才在理论层面对柔性直流输电有了更深入的理解，也积累了更多宝贵的工程实践经验。

郝一（右）和同事们在实验室开展工作摄影

本刊记者惠娟

仿真建模就是对工程做尽可能精准的预测，但实际工程往往比想象中更复杂，加之工程投运后可能出现的各种问题，攻关小组要不断复盘总结没有考虑周全的因素，修正和完善模型，并赴工程现场进行调研学习。“实验室里的张北柔直工程在一块电脑屏幕上就全部展示出来了，但实际上它的4个换流站之间有百余公里的距离。平时我们在电脑上添加1个元器件，可能几分钟就完成了，但在实际工程中却有许多重点技术需要攻关。千伏的电压在模型中只是一个数字，但在现场就意味着实际的电压，这些体会都是实验室里无法切身感受到的。”亲临工程现场的震撼，让寇龙泽在工作中多了几分敬畏，也使他更加认真、谨慎。

就这样，寇龙泽和他的同事们用了两年时间奔波于实验室和工程现场，不断调试、修正，不知道熬了多少个通宵，模型才逐渐完善起来。

同样来自智研院的另一位青年海归郝一也不断往返于工程现场和实验室之间。就职于电力电子研究所的他，在为柔性变电站的并网工作做着最后的冲刺。留学让郝一看到了中国电力行业的发展前景，认识到了自己所学专业的重要性。“中国在智能电网技术等方面走在了世界前列，虽然目前国内新能源占比还较小，但受能源转型和‘双碳’目标驱动，未来潜力十足，回国发展大有可为。”年，从澳大利亚新南威尔士大学毕业，刚刚加入智研院的郝一就参与到柔性变电站关键设备的研制工作中，这也是他第一次参与实际落地的研发项目。

智研院科研人员在高压直流电缆中试线做测试

刚入职就被托付如此重任，智研院对青年科研人员的培养之意可见一斑。对此，郝一也有自己的担心。“刚毕业参加工作，难免畏手畏脚，害怕做错事，或者出问题，时间长了，我才体会到智研院宽松的成长环境，我可以尽情发挥自己的才能，只要研究可靠，解释合理，就会得到支持，无须有任何后顾之忧。”

在智研院，老员工都会带领新员工熟悉环境，在各方面给予耐心指导，帮助他们适应工作节奏。郝一在工作中边做边学，逐渐上手。对郝一来说，智研院是他的理想之地，参与冬奥工程给了他实现抱负的机会。

“连起来了”是郝一参与整个工程最大的感受。如何将一个位于技术前沿的设备从无到有地研制出来，没有亲身经历很难体会其中的艰难，郝一非常珍惜这样的锻炼机会。“过程虽然很复杂，但经历这样一个完整的流程对我来说是一种升华，它帮我把理论知识和实践经验连起来了，并且真正实现了学以致用，如果没有参与这个工程，我很难做到这一点。”

然而，冬奥绿电供应工程任务时间紧、责任重、社会

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