3月6日，《创新北京》走进未来科学城“能源谷”全球能源互联网研究院(简称“联研院”)，探秘这里的柔性直流换流阀、直流电缆、柔性变电站等科研成果。

随着张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程竣工投产，绿色电能将源源不断地传输到用电负荷集中的首都，让张北的风和阳光点亮北京的灯。

联研院核心关键技术突破及成功应用，对于服务北京低碳绿色冬奥、推动装备制造业转型升级等具有显著的综合效益和战略意义。

主持人：沙盘为我们展示了位于延庆和张家口的冬奥主赛区，那它跟北京的供电到底有什么样的关系呢？

联研院电力电子研究所所长邓占锋：这里展示的就是我国重要的新能源发电基地——张北新能源基地，这个地方已经安装了光伏，风电总装机容量达到1200多万，这个数据是什么概念呢？相当于我们北京用电负荷最高峰功率的一半。其实现在大家还不知道，在我们用的电当中，相当一部分就来自张北这个地区。

主持人：所以我们电视机前的各位观众，现在家里的用电可能有很大一部分都来自于我们张北地区的发电。那这里的发电与我们传统的发电有什么不一样？

邓占锋：我们传统的发电是用煤炭来做，那么传统发电它有个最大好处就是它的发电是可控的，只要我们用足够的煤就能得到足够的电，但是在张北地区就完全不同，我们在这个地方就要靠天吃饭，也就是说天有风有光就有电，没风没光的话我们就没有电。

联研院直流输电技术研究所主任高冲：我们现在所在的这个实验室，能够完全模拟张北到北京的新能源输送情况，新能源之所以能够安全输送到北京，就是因为我们图上这个关键设备——柔性直流换流阀。首先我们要先将张北的风光等新能源通过我们的柔性直流换流阀，从交流转换为直流，直流通过线路输送到北京，在北京通过我们的柔性直流换流阀转变为交流供北京使用。

主持人：那以前没有这样一个柔性直流输电系统，我们的风力发电怎么解决呢？

高冲：以前的风力发电主要是通过交流系统本地消纳，因为如果大容量传输，风力发电的间歇性，波动性，就会对整个交流电网造成影响。

主持人：也就是说风力发电不是很稳定，所以有了它以后，我们能够把风力这种不太稳定的新能源的发电，成规模地进行长距离传输。

高冲：是的，我们目前的电压等级已经做到500千伏，输电容量到3000兆瓦，这是世界上容量最大的。所以我们利用这个更先进的输电技术，能够实现更大的新能源的消纳和输送。

主持人：生活经验告诉我们这件事好像不难，电缆或家中的电线都是传输电的，但是也许听完刚才我的答案，我身旁的陈博士会认为事情没有大家想象的那么简单。陈博士你好，生活中大家通过电缆或者电线其实就能够输电了，但实际上您的工作还是经历了很多波折的是吗？

联研院电工新材料研究所所长陈新：是的，对于我们输电来讲，我们看到的很多都是架空输电，就是我们外头的铁塔，我们今天讲的是另一种传输形式，它也代表着未来输电的一种最主要的形式，就是地下电缆。

主持人：可能细心的市民会发现，北京尤其是核心城区，大家抬头看，架空线路变少了，电线杆子成了很多人的回忆，那是不是他们有很大一部分都被地下电缆所替代了？

陈新：是的，电缆的使用正是城市电网改造的重要组成部分，它对于改变城市的规划，提高城市的美观度有着非常重要的意义，另外它更为安全可靠。

主持人：所以未来如果我们要使用像冬奥园区这些清洁方式发出来的电，可能就需要依靠地下电缆传输到北京。

陈新：当然，对于我们整个张北柔直工程来讲，它中间有一个实验线段，用的就是我们国家重点研发计划的500千伏直流电缆。

陈新：这部分的整个技术最早掌握在外国人手里。上世纪90年代，国内掌握了电缆的制造技术，特别是挤包绝缘的电缆。但是它里面核心的关键材料全部是依赖进口的。中国是第一大电缆制造国，但是中国并不是最大的电缆强国。我们这里大家见到的，是一个500千伏的直流电缆，它真正第一次实现了我们国产基料到国产原材料，到国产电缆，到国产化的应用的全过程，这段电缆研制成功之后，将在张北进行示范应用，这也是国际上500千伏直流电缆应用的最高技术水平。

主持人：我们未来的电缆制造的成本会不会也因此能够有所下降？

陈新：是的，但是最核心的是我们22万以上的绝缘电缆所用的料全部是依赖进口的，那么就意味着如果国外卡你的话，你将无材可用无缆可用，这是一个最危急的时候，这是一个卡脖子技术的突破。

主持人：就是我们眼前这个大家伙，为我们未来的生活提出了一种设想，如果我买一个电动车要充电的话，不用像现在一样再装一个充电桩了。

联研院电力电子研究所所长邓占锋：我想在未来这是可能的，而且现在这套技术就是来解决这个问题的。我们为什么要装充电桩呢？是因为我们的汽车要的是直流电，而我们电网现在供应出来是交流电，你就必须装一个充电桩来满足它交流到直流的一个变换。那么未来发展来看的话，我们光伏电源输出就是直流电，而我们用户的充电桩、办公设备等，实际上用的都是直流，为什么我们不能把直流直接供给直流呢？带着这个设想，我们研究了这套装置，叫柔性变电站。那么这个变电站它最大的优点在哪儿？它既可以跟我们既有的交流电网去连接，也可以把我们光伏、风电发出来的直流电直接并入电网里边去，更为主要的是它可以按照用户的需求来供电，你要直流我给你直流，你要交流我给你交流，你要高电压我能给，低电压也能给。其实这就是我们提出来的所谓的柔性变电站这样一个概念。

联研院知识产权运行中心主任法祎介绍到：能源是经济社会发展的重要物质基础。今天你们看到的这些科技成果，不仅用在了我们低碳冬奥上，以后也会为北京提供源源不断的清洁能源，也为北京2025年成为国际科技创新中心提供能源领域技术支撑。

从工业革命开始，世界进入了一个科技飞速发展的年代，而这背后是几乎每10年增加一倍的用电需求，未来科学城“能源谷”的科学家们早已踏上探索电网新科技之路。我们惊喜地看到，从实现完全国产化的高功率电缆，到让充电桩、充电器成为过去式的特殊变电站，实现了从无到有，从跟随到引领。

未来已来，“能源谷”的他们还将为北京打造国际科技创新中心创造出哪些奇迹？让我们拭目以待！

内容来源：北京广播电视台《创新北京》

播出时间：3月6日19:00

来源：未来创新汇