张家口-北京可再生能源综合应用示范工程康保风电场外景                  ■企业/供图

        近日，2022年北京冬奥会配套基础设施——京能集团“张家口-北京可再生能源综合应用示范工程”项目荣获国家优质工程金奖，成为获得该奖项的国内首个陆上风电工程。

        作为国内首个复杂环境下的大规模智慧化风电场集群，“张家口-北京可再生能源综合应用示范工程”实现了工程规划、勘察、设计、建造、运行全过程数字化，也建成了国内首个碳中和风电场。该工程助力2022年北京冬奥会实现了全部场馆100%绿电供应。如今，该工程持续为北京市供应绿色能源，成为在能源领域践行京津冀协同发展战略的典型示范。

         绿色建造理念贯穿全程

        由北京京能清洁能源电力股份有限公司北京分公司投资建设的“张家口-北京可再生能源综合应用示范工程”总装机容量115万千瓦，由7个风电场组成。其风电场分布在张家口坝上康保、尚义、张北三县，共建设4座升压站，安装289台风力发电机组。该工程通过张北柔直和张雄特高压将绿电送至北京，与京能集团同期建设的延庆赛区综合能源、房山区绿电制氢和丰台区绿电供热项目形成了上游风电、下游制氢供热的产业协同模式，为首都提供了综合性的清洁能源保障。

        张家口年平均风速可达每秒6.3米至8米，不利于风力发电机组的吊装。“风是风电场发电的关键，也是风电场建设中的关键，施工只能在风小的时候进行，因此整个建设周期非常紧迫。”北京京能清洁能源电力股份有限公司北京分公司工程建设部项目负责人葛杨介绍道。

        该工程建设地区属于生态脆弱区，因此在工程启动伊始就引入了绿色建造概念，从设计优化、设备选型等方面进行顶层设计。该工程在克服建设困难的同时，最大程度上减少了对生态环境的影响。该工程绿色建造涵盖了规划、勘测、设计、施工、监理、调试、运营各个阶段，节省占地约16435.4平方米，自建光伏年可发出绿电47.8万度。该工程优先采用非传统水源及雨污分流系统，提高节水率30%。此外，该工程的模块化升压站设计与建设有效减少了建材的消耗。根据《建筑碳排放计算标准》计算，该工程各项绿色建造措施共计减排二氧化碳8855.75吨。

         数字化赋能建设周期

        该工程包含4座升压站和1个集控中心，线路塔基1900余座，大件运输约2500车，施工区域超过2500平方公里。该工程积极应用数字技术，基于云共建、云共用、云共享的思想，采用BIM技术路线，建设综合数字化管理平台，实现各参建单位高效协同，精准管控，提高数字化、可视化、系统化交付能力。

        该工程首次结合4.X级风电机组，在高寒地区应用钢-混凝土混合塔架技术, 开创了国内高寒地区4.5兆瓦容量风机使用钢-混凝土混合塔筒架技术的先河，极大地提高了风机运行稳定性。该工程混凝土塔筒设计计算方法获得国家发明专利，混塔施工工法获得省部级工法5项。同时，该工程应用风轮150米级陆上4.X双主轴承智能风力发电机，有效减少了弃风限电现象的发生，机组发电量提升约3%，降低运维成本约20%。据悉，其《网源友好型风电机组关键技术及规模化应用》获得国家科技进步二等奖。

        此外，该工程应用“国家重点节能低碳技术”14项，应用“建筑业10项新技术”9大项41子项，应用“电力建设五新技术”29项和其它自主创新技术10项。针对建设难点，该工程强化科技创新，自主研发应用14项国际领先（先进）技术，获得6项国际认证。

         智慧化管理提质增效

        该工程运用数字技术不仅让工程建设做到了高效率、高质量，也让后期运行管理实现了智慧化。

        通过智能设备、大数据分析、CMS振动监测等数字技术，该工程实现了发变电设备的经济寻优、控制寻优和故障诊断的智能化。该工程通过区域控制中心集中运行监盘和操控，实现了运行操作的远端集中化和少人化。该工程通过运用智能巡检机器人、智能视频等辅助系统，实现无人、少人点巡检和设备的健康评价，并提供了远程监视、控制、诊断和检修的优化建议，最终实现了新能源场站“无人值班、少人值守、集中监控、智慧运维”的科学管理方式。

        该工程的京能张北大囫囵风电场荣获了“国内首个碳中和风电场”称号，是目前国内第一家通过追踪碳足迹，实现碳中和目标的风电场。

        “我们在建设期间通过优化工序，最大程度地减少了碳排放。”北京京能清洁能源电力股份有限公司北京分公司党委书记高延庆介绍，通过追溯和量化风电场项目全生命周期碳排放量，该工程成为国内新能源领域探索碳中和的先驱。

        同时，该工程通过国际首次探索风机叶片敷设光伏技术，国内首次在混凝土塔架上应用“风光同塔”技术，大规模应用先进的“建筑光伏一体化”和储能技术，实现了自发绿电用于风电工程的建设愿景。该工程安装各类光伏总容量达408.3千瓦，为建设期提供约10.12万度绿电。