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千里“追風(fēng)人”

國家電網(wǎng)報發(fā)布時間:2021-03-24 23:19:47  作者:蔡侗辰

  

  你了解用風(fēng)點亮燈的故事嗎?

  你能想象遠(yuǎn)在青海的陽光能為中原充電嗎?

  我國風(fēng)能、太陽能資源豐富,但它們卻像草原上的野馬,性情不定,難以馴服。

  如何馴服風(fēng)光能源這匹野馬,讓風(fēng)光綠能大顯身手,從能源舞臺的配角變?yōu)橹鹘?,成為保障國家?jīng)濟社會健康發(fā)展的強大支撐,是立足新發(fā)展階段,貫徹新發(fā)展理念,構(gòu)建新發(fā)展格局面臨的一個重大戰(zhàn)略問題。

  有這樣一個團隊,短短幾年時間,他們突破一個個世界級難題,創(chuàng)造一項項世界第一。在他們的努力下,特高壓直流輸電成為國家戰(zhàn)略級技術(shù),和高鐵、北斗一樣,成為享譽世界的“中國名片”。

  他們,是國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司直流技術(shù)攻關(guān)團隊。他們,被稱作馴服風(fēng)光野馬的“追風(fēng)人”。

  攻下一個個世界難題,徹底擺脫“洋拐棍”

  綠色、低碳是中國能源的發(fā)展方向,而服務(wù)新能源大規(guī)模開發(fā)利用,正是柔性直流輸電技術(shù)的優(yōu)勢所在。

  國網(wǎng)經(jīng)研院作為國家電網(wǎng)的技術(shù)支撐單位,多年前就意識到柔性直流輸電對新能源匯集送出的重要性。為了馴服風(fēng)能、太陽能,2012年他們便開展了大量基礎(chǔ)性研究。

  當(dāng)時我國在柔性直流輸電技術(shù)方面沒有任何經(jīng)驗,國外相關(guān)核心技術(shù)又嚴(yán)加封鎖?!霸诮拥巾椖咳蝿?wù)時,攻關(guān)團隊每個人心中都惴惴不安,完全沒有成功的把握。有的同志提出以市場換技術(shù)的方式找外方搞技術(shù)引進。但幾次接觸下來,技術(shù)轉(zhuǎn)讓條件苛刻,我們根本無法接受?!眹W(wǎng)經(jīng)研院直流技術(shù)中心主任樂波坦言。

  這支攻關(guān)團隊太年輕了,剛組建時平均年齡還不到30歲。帶著一股開拓創(chuàng)新、永不服輸?shù)钠磩?,他們開始了披荊斬棘的闖關(guān)之旅。

  柔性直流系統(tǒng)設(shè)計的第一步是確定主接線,這是系統(tǒng)設(shè)計的“綱”和“領(lǐng)”:確定系統(tǒng)采用哪些主要設(shè)備,這些設(shè)備怎么布置、怎么配合,如同家里裝修要先畫好電路圖,確定開關(guān)、插座、照明等的位置,才能保證所有電器的用電安全和正常工作。

  舟山工程是國家電網(wǎng)第一個商業(yè)化的柔性直流工程,也是世界首個五端柔性直流工程,主接線要比國外的兩端工程復(fù)雜得多。整個工程要用的設(shè)備有上百種,每種設(shè)備又有多種型式,排列組合起來就有上千種。許多設(shè)備連見都沒見過,更別說熟練使用和布置。

  接到任務(wù)后,團隊迅速分工,有的總結(jié)以前常規(guī)工程的設(shè)計經(jīng)驗,有的研究新設(shè)備的功能和特點,有的開展理論分析,有的搭建仿真模型。他們曾提出幾十種方案,但經(jīng)過反復(fù)仿真分析,都滿足不了五端直流安全穩(wěn)定運行的要求。

  只好全部推倒,從頭再來。

  經(jīng)過數(shù)月的閉關(guān)修煉,世界首個五端柔性直流工程主接線終于完成,徹底打破未來可能的外方知識產(chǎn)權(quán)限制,完全做到自主化設(shè)計。

  舟山工程后,他們又攻下供電可靠性要求更高的廈門工程?!艾F(xiàn)在,外方為了提高工程可靠性,反而模仿起中國方案。我們的身份也實現(xiàn)了從學(xué)生到老師的華麗轉(zhuǎn)變?!睒凡ㄕf。

  在沒有任何資料可供借鑒的情況下,攻關(guān)團隊拿下了一個又一個世界難題,實現(xiàn)多項技術(shù)“零”的突破,形成一套完整的柔性直流輸電成套設(shè)計體系,徹底擺脫了“洋拐棍”,實現(xiàn)了柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域的“彎道超車”和“中國引領(lǐng)”。

  不設(shè)權(quán)威自由發(fā)揮鼓勵原創(chuàng),創(chuàng)造12項世界第一

  2020年6月29日,張北柔性直流電網(wǎng)工程竣工投產(chǎn),來自草原的綠色動能點亮了京城的萬家燈火。張北工程不僅能夠滿足冬奧會的100%清潔供電需求,還將每年向北京輸送225億度清潔電力,相當(dāng)于北京年用電量的十分之一。

  “柔性直流電網(wǎng)技術(shù)可以控制電能靈活轉(zhuǎn)向,適應(yīng)新能源的波動,是目前世界上最先進的輸電技術(shù)。”樂波說,張北工程采用我國原創(chuàng)、世界領(lǐng)先的柔性直流電網(wǎng)新技術(shù),把過去不可控的風(fēng)能變?yōu)榭煽貎?yōu)質(zhì)電能?!肮こ虅?chuàng)造了12項世界第一,提出了破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用世界級難題的中國方案?!?/p>

  12項沉甸甸的世界第一,凝聚著科研人員克服重重困難、戰(zhàn)勝層層挑戰(zhàn)所付出的艱辛和努力。

  靈活可靠消納新能源,首先碰到的難題是要研制確保電網(wǎng)安全的新設(shè)備、新技術(shù)?!爸绷麟娋W(wǎng)設(shè)計的難點在于要應(yīng)對不經(jīng)常發(fā)生的嚴(yán)重故障,解決這個問題,就必須找到能確保電網(wǎng)安全的速效救心丸?!眻F隊技術(shù)骨干李探博士說。

  李探一畢業(yè),就和團隊一頭扎入柔性直流電網(wǎng)的資料堆,從查公式、編程序開始,一晃就是5年。研發(fā)之初,由于相關(guān)技術(shù)在世界范圍內(nèi)都處于完全空白狀態(tài),沒有任何經(jīng)驗可供借鑒,團隊只能從零開始。然而正是這張白紙,給年輕的科研人員們提供了從理論到實踐的廣闊舞臺。

  不設(shè)權(quán)威、自由發(fā)揮、鼓勵原創(chuàng)是團隊組建時確定的工作原則。從“半橋式換流閥+直流斷路器”到“全橋式換流閥”,他們大膽假設(shè)、小心求證,從“交流耗能裝置”到“直流耗能裝置”,他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍。經(jīng)歷了數(shù)月“白加黑”“5+2”的鏖戰(zhàn),終于實現(xiàn)了“首臺套”直流斷路器和交流耗能裝置的重大技術(shù)突破。(下轉(zhuǎn)第二版)

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