在河北省張家口市，2022年北京冬奧會張家口賽區的比賽場館和配套設施正在緊張地建設之中。這座地處華北平原與內蒙古高原連接區域的城市常年勁風不斷，「壩上一場風，從春刮到冬」，這是過去人們對這個城市為風所困的寫照。經過國家能源部門初步測定，域內可開發風能資源儲量達4000萬千瓦以上，佔河北省陸上風資源的71%。同時，這裡也是河北省太陽能資源最豐富的的地區，太陽能可開發量超過3000萬千瓦。
張家口可再生能源的發展與挑戰
2005年，中國頒布《可再生能源法》，後續又出臺了包括《促進風電產業發展實施意見》等相關政策。憑藉突出的自然條件，張家口的風電和其他可再生能源也進入快速發展期。截至2019年底，張家口可再生能源的裝機容量達到1360萬千瓦，居全國全列。
然而，與之形成對比的是消納能力和對外輸送通道建設的不足。數據顯示，2014年，張家口區內電網最大負荷僅為185萬千瓦，可再生能源對外輸送能力不足400萬千瓦。在這樣的背景下，棄風限電的情況在張家口並不鮮見。
在我國，包括風電、太陽能發電在內的可再生能源面臨的挑戰是雙重的。首先，這類能源的隨機性、波動性和間歇性大，因此大規模併網會對電網產生衝擊。以風電為例，只有在有風的時候才能發電，而且風大的時候往往是夜間，是用電負荷最低的時候，調峰難度很大。其次，與丹麥等風電發展比較成熟的國家自發自用的模式不同，我國的可再生能源發電中心和用電負荷中心距離遙遠。在本地無法消納的情況下，只有建設長距離送電通道，才能有效利用這些資源。
柔性直流輸電技術驅動變革
在可再生能源日益發展壯大的背景下，柔性直流輸電技術(HVDC Flexible)應運而生。中國投運的柔性直流項目在電壓和容量上也在不斷提升。得益於其快速靈活的可控性、高度的緊湊性以及優良的環境適應性，柔性直流輸電技術能夠支持大規模可再生能源的高效接入。除此之外，該項技術還可提供適應性更強的接納、傳輸模式，提高電網大規模遠距離輸電能力。
2017年12月，張北柔性直流電網工程獲得國家發改委核准，並於2018年2月正式開工。該工程是世界首個柔性直流電網工程，也是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程。工程額定電壓±500千伏，建設666千米±500千伏直流輸電線路，新建張北、康保、豐寧和北京4座換流站，總換流容量900萬千瓦，有效解決了清潔能源送不出、併網難的問題。
作為直流電和交流電相互轉換的橋梁，換流閥可以說是這一備受矚目工程的心臟，是柔性直流項目中技術含量最高、挑戰最大的主設備之一。
常州博瑞水冷試驗組試驗工程師王科打了一個形象的比喻：「如果把換流閥比作汽車發動機的話，換流閥冷卻系統相當於汽車的冷卻系統。一旦冷卻系統出現問題，整個汽車都無法正常運行。格蘭富的最大功率為315KW的端吸泵，正是用於張北換流站內換流閥最核心的水冷系統，為其源源不斷地提供離子冷卻水，保證換流閥的正常運行。」
在中國特高壓行業，採用315KW水泵這麼大功率的水泵還是第一次。四臺水泵同時工作，一小時可以泵送3000多噸水，相當於1.5個標準遊泳池(50m*21m*2m)的水。除了12臺端吸泵作為主泵，格蘭富還為張北換流站水冷系統的輔助設備和斷路器冷卻系統提供了完善的解決方案。
清潔能源助力綠色發展
2019年12月27日，張北柔性直流電網工程全面啟動調試，進入帶電調試階段。張北換流站從試運行至今，系統運行平穩，節能效應突出。
作為世界首個柔性直流環網工程，張北柔直電網工程實現了風、光、儲多能互補，為張家口2020年規劃中的2000萬千瓦新能源提供了重要的送電通路，能夠支持冬奧場館100%的清潔能源供應，服務低碳綠色冬奧。
張北柔性直流電網工程每年可接納清潔電能225億度，大約相當於北京市年用電量的十分之一, 折合標煤780萬噸，可減少二氧化碳排放2040萬噸，氮氧化物排放5800噸，大幅提升北京地區清潔能源消費的比重，形成京張兩地優勢互補共享共贏的格局。
王科表示：「張北項目創造了12項世界第一，我們也非常榮幸能夠為該項目提供冷卻系統。該工程集中了我們在柔直技術領域最新最先進的技術，對我們企業乃至整個行業的意義非常重大。通過該項目在建造運營中的經驗總結，我們將不斷提升技術和創新水平，更好地支持面向未來的電網發展。」
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