3月19日，張北柔性直流電網試驗示范工程榮獲第七屆中國工業大獎。這是我國自主研發、設計、建設和運行的世界首個柔性直流電網工程，突破了三大技術難題，創造了12項世界第一，是我國原創、領先國際的重大技術創新——

馭風而上 逐光向前

作為我國工業領域的最高獎項，中國工業大獎授予代表我國工業發展最高水平，在自主創新、轉型升級、兩化深度融合、實現碳達峰碳中和、填補國內外空白和替代進口等方面，在發展民族品牌、增強綜合國力、推動國民經濟發展和生態文明建設方面作出重大貢獻的工業企業和項目。獲獎的企業和項目要彰顯愛國主義為核心的民族精神和改革創新為核心的時代精神。

張北柔直工程于2017年12月獲得核準，次年2月開工建設，2020年6月竣工投產。工程新建張北、康保、豐寧、北京4座換流站及±500千伏直流輸電線路666千米，將張北新能源基地、豐寧儲能基地與北京負荷中心相連，是世界首個具有網絡特性的直流電網工程。

張北柔直工程是國家電網有限公司貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略的重大標志性工程，是世界上首個柔性直流電網工程，是中國原創、領先國際的重大技術創新，突破了柔性直流組網、容量提升與可靠性提升等三大技術難題，創造了12項世界第一。工程顯著提升了張北地區新能源外送能力，全面提高了京津冀地區綠色電能比例，為破解新能源大規模開發和消納的世界級難題提供了“中國方案”。

張北的風點亮北京的燈

開辟新能源大規模送出新路徑

3月的張北，碧空如洗，草原上一排排光伏板在陽光下熠熠發光，如同一片藍色海洋，一臺臺風機徐徐轉動，條條銀線載滿清潔電能送至遠方。

地處河北省西北部、內蒙古高原南緣，張北遼闊的地域、特殊的氣候條件，使這里擁有優質的可再生能源資源。其中，風能、太陽能尤為豐富，適合大規模開發。

張北柔直工程依托張北壩上地區新能源送出、支持北京電力供應綠色低碳轉型的典型場景，建設了世界上首個風、光、儲、輸一體化的柔性直流電網工程，從原理上突破了交流電網強弱、新能源匯集距離等因素對新能源并網的限制，通過“多點匯集、多能互補、時空互補、源網荷協同”，實現了新能源側自由波動發電和負荷側可控穩定供電，為推動能源轉型、保障能源安全提供了全新技術手段。

張北柔直工程擁有680萬千瓦的可再生能源匯集能力，是世界首個輸送大規模風能、太陽能、抽水蓄能等多種形態能源的四端柔性直流電網。經由它，張北的“無限風光”順利進京。

2022年北京冬奧會載入史冊，冬奧場館歷史性地實現100%綠電供應?！皬埍钡娘L點亮北京的燈”，這一詩意暢想變為美好現實。冬奧會期間，張北柔直工程整體運行情況良好，首個柔性直流電網系統的穩定性、全套自主化核心裝備的可靠性均得到了充分驗證，累計輸送新能源3.26億千瓦時，輸電功率最高超過北京全市用電負荷的八分之一，在世界舞臺上全面展示了中國“能源生產和消費革命”的新模式。

綠電點亮一座座奧運場館，也走進北京的千家萬戶。通過張北柔直工程，每年140億千瓦時清潔電能輸入北京地區，約占北京市年用電量的十分之一，相當于減少標準煤燃燒490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。截至今年3月15日，張北柔直工程累計向北京、河北北部地區輸送164.06億千瓦時清潔電能，在電力保供、能源轉型中持續發力。

自主攻關首次構建直流電網

創造12項世界第一

風起風止，日升日落，新能源的隨機性、波動性特征使得新能源大規模并網消納成為世界級難題。柔性直流輸電技術是破解清潔能源大規模并網消納難題的“金鑰匙”，是能源有效駕馭和高效轉換最關鍵的技術之一。

中國工業大獎獲獎項目標準中對科技水平有著明確規定：在關鍵領域取得重大突破，擁有自主知識產權、關鍵核心技術及標準。

張北柔直工程不僅是實現清潔能源大規模并網、推動能源革命、踐行綠色冬奧理念的標志性工程，也是世界首個實現直流電網構建的重大科技試驗示范工程。工程核心技術和關鍵設備均為國際首創。

“柔性直流輸電技術是以電壓源換流器為核心的新一代直流輸電技術，具有響應速度快、可控性好、適應性強、運行方式靈活、同等容量占地規模小等特點，是提升可再生能源接納能力、支撐能源轉型和新型電力系統構建的重要技術手段。”國網冀北電力有限公司科技部科研管理處處長徐鵬亮介紹，各國對柔性直流輸電的核心技術與裝備都嚴格保密，而在超高電壓等級的柔性直流電網工程方面，全世界都沒有先例，沒有可借鑒的成熟經驗，因此只能靠自主創新去挑戰這一電網領域的前沿技術，從而保持我國在電網技術上的領先優勢。

張北柔直工程原始創新難度極大，從方案論證到生產準備、從控制保護聯調到現場試驗的各個環節，公司科研人員始終堅持在消化吸收的基礎上創新突破。最終工程突破柔性直流組網、容量提升與可靠性提升等三大技術難題，首次提出了高可靠性、強韌性的柔直組網系統方案，攻克了大規模新能源接入直流電網的穩定控制難題，取得了12項世界第一，實現了直流輸電從“線”到“網”的質變，解決了新能源大規模并網難、遠距離傳輸難、源網荷平衡難等問題，進一步推動我國柔性直流輸電技術和直流電網創新發展。

依托張北柔直工程，公司通過產學研用大規模協同攻關，在推進重大裝備國產化方面取得重要成果，解決了關鍵的“卡脖子”問題，設備性能與制造水平占據了國際制高點——自主研制了世界上首批最高電壓等級的直流斷路器，攻克了“大功率直流電流開斷”這一世界性難題；研制了世界上最大換流容量的柔直換流閥，可靠性達到國際領先水平；研制了世界上最高功率的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）器件，填補了國內先進功率半導體器件的空白。

張北柔直工程建成了涵蓋柔直工程建設全過程的技術標準體系，建立了世界一流的柔直試驗基地，打造了國際一流的專家團隊，帶動了我國電網技術和裝備制造產業升級，鞏固和擴大了我國在世界直流輸電領域的技術領先優勢。2022年，國家電網公司中標德國BorWin6海上風電柔直工程項目，標志著我國高端輸電技術的國際影響力邁上了新臺階。

綠色建設重環保

綠色發展惠民生

“屋頂的這些光伏板，既能保障冬天可靠供暖，每月還能為我們帶來收益補貼，真的非常感謝供電公司！”張北縣小二臺鎮德勝村村民王登云說。2017年1月，習近平總書記來到張北縣，踏著皚皚白雪進入德勝村。在400千瓦村級電站旁，他察看設備安裝運行狀態，詳細了解電站如何發揮惠民扶貧作用。

如今，光伏產業已成為村里的“增收法寶”之一，是村民眼中的“鐵桿莊稼”。

將張北地區的資源優勢轉化為發展優勢，張北柔直工程顯著提升了當地新能源外送能力，增強了電網接納和配置多種資源的能力。工程拉動當地風電、光伏發電投資達到600億元，促進了1110座光伏扶貧電站發電量消納，惠及10.4萬戶當地居民，2021年6月被中宣部命名為全國愛國主義教育示范基地。

中國工業大獎評選要求項目“有效實施清潔生產，排污指標、減碳目標、措施及碳排放水平達到國內同行業領先、國際先進水平”“具有完善的環境管理體系”“注重環境和生態保護，實現環境與經濟協調發展”。

綠色是高質量發展的底色。在助力能源綠色低碳轉型的同時，張北柔直工程高度重視環境保護，在設計、施工和運行期均采取了有效的污染防治和生態保護措施，打造了“綠色工程”——各類設備全面采用清潔生產工藝，采用低毒無害環境友好型原材料；臨建區域會議室等使用太陽能發電照明，布置新能源汽車充電樁，辦公區域中水循環利用；采用高跨方式跨越果園、林木，實現最小化樹木砍伐，施工結束后通過播撒草籽、種植灌木等方式恢復原有地貌；直流線路跨越官廳水庫處采用鐵塔加高設計、設置臨時棧橋和圍堰等措施，最大限度減小對水庫水源保護區的環境影響。

風光無限，綠潮奔涌。張北柔直工程以原始創新和關鍵核心技術突破為保障能源安全、實現“雙碳”目標作出貢獻。在科學有序推進碳達峰碳中和的大背景下，在更廣的領域、更深的層次、更大的范圍，創新的種子正在萌發，綠色發展的動能正在積聚，更多自主創新、清潔發展的電網實踐正在落地。