来源:科技日报
科技日报记者 魏依晨
2月的张家口张北,在零下的天气里,即便是阳光普照,风一样能把脸刮得生疼。但正是因为有了这些风,才照亮了冬奥会赛场的夜空。
草原上“白色巨人”吸风储能
“张北一场风,从春刮到冬。”这是张北地区流传最广的一句话。在河北省张家口市坝上地区,一座座高耸百米的“白色巨人”遍布广袤无垠的草原,它们转动着硕大的风叶大口地吮吸着风能,这些大型风车时刻不停地工作着,将这些清洁能源通过国家电网的调配,为冬奥场馆提供电力保障。
据悉,张北县距张家口市区45千米,与市区的最大海拔落差在1000米以上,高低间形成的悬殊温差导致空气强对流,使之成为蒙古高原冷空气进入华北平原的主要气流通道,这里的风资源异常丰富,储量在2000万千瓦以上。
一台矗立于张北县的桨叶直径146米的风电机组,日均发电约2.45万度,可供首钢滑雪大跳台中心完成本届冬奥会期间的全部造雪量,相当于在一个标准篮球场堆出28米高的雪;一度绿电,能点亮颁奖广场主舞台22秒,能让厨师在冬奥村“全电厨房”制作两份菜品……
张北的风推动2兆瓦的风机,以额定速度转一圈需要3秒左右,大约可以发出2度电,发电过程中二氧化碳排放量几乎为零。
据测算,到2022年冬残奥会结束时,冬奥会场馆预计共消耗“绿电”约4亿度,可减少标煤燃烧12.8万吨,减排二氧化碳32万吨。
“风”出张北,“电”送北京
在张家口市张北县运达风电有限公司的厂房内,一个个风车零件整齐排放,工人正在忙碌地将其组装,要不了多久这些风车就会矗立在张北的草原之上,成为“绿电”的源泉。运达风电制造中心生产主管白海江介绍,风力发电机由塔筒、叶片、主机、轮毂四个部分组成。风力带动叶片转动,再通过轮毂将能量传递到主机带动发电机工作,这就是风力发电的基本原理。
风电资源是有了,这些绿色能源是如何稳定地送到冬奥赛场的?
据了解,受自然风速影响,风电的特点是风速不受人控制,但风电并入电网必须稳定,不稳定的电流,可能导致电网瘫痪。因此,解决新能源并网的问题,迫在眉睫。为最大程度减少电能输出的随机性和波动性,中国给出了一种方案,国家电网专门投资建设了张北柔性直流工程,为张家口地区的绿色电力安全高效地输送到北京,实现冬奥场馆百分之百的“绿电”供应,提供了一条稳定的输出通道。
据悉,北京冬奥会三大赛区26个场馆都实现了绿色电能供应,这在奥运史上属于首次。而这些绿色电能中的重要支撑就是科技的力量,它把张北地区的风,变成了高效清洁的绿色能源,源源不断地将“绿电”输入北京,为冬奥场馆提供电力保障,也为冬奥赛事涂上了美丽鲜艳的中国底色。
(科技日报记者 魏依晨 摄)
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