中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月的河北省張家口市崇禮區(qū)，秋高氣爽，碧空萬里。國家跳臺(tái)滑雪中心“雪如意”靜臥山間，新型電力系統(tǒng)發(fā)展（崇禮）論壇在此舉辦。
9月22日，來自能源電力領(lǐng)域的院士、企業(yè)機(jī)構(gòu)代表、專家學(xué)者共聚一堂，聚焦“推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)互補(bǔ)，服務(wù)新型電力系統(tǒng)區(qū)域?qū)嵺`”主題，圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè)“五大特征、三大創(chuàng)新”以及基于系統(tǒng)觀念進(jìn)行科技創(chuàng)新等議題開展研討，碰撞思想理念、凝聚發(fā)展共識(shí)、積蓄前行力量、共繪發(fā)展藍(lán)圖，為國網(wǎng)冀北電力有限公司加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)貢獻(xiàn)智慧力量，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。
系統(tǒng)觀念
打造新型電力系統(tǒng)的冀北樣板
冀北地區(qū)處于我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)的前沿，是觀察新型電力系統(tǒng)建設(shè)的典型樣本。
看基礎(chǔ)，近年來，京津冀協(xié)同發(fā)展、國家級(jí)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)、國家“東數(shù)西算”工程等重大部署落地冀北地區(qū)；河北省提出建設(shè)新型能源強(qiáng)省，積極推進(jìn)“七大專項(xiàng)行動(dòng)”；國家電網(wǎng)有限公司將張家口作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)三大地區(qū)級(jí)示范區(qū)之一，重大工程在冀北地區(qū)落地實(shí)施……一系列部署、配套政策與創(chuàng)新實(shí)踐，為冀北地區(qū)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了廣闊空間。
看規(guī)模，目前冀北電網(wǎng)風(fēng)能、光伏等新能源發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)4110萬千瓦，占全網(wǎng)電源裝機(jī)總量的70.8%，新能源發(fā)電裝機(jī)和發(fā)電量占比均居全國省級(jí)電網(wǎng)首位。
看增長，1至8月，冀北電網(wǎng)新能源發(fā)電量突破500億千瓦時(shí)，達(dá)515億千瓦時(shí)，占比首次超過該地區(qū)發(fā)電量的50%，成為京津唐地區(qū)綠電供應(yīng)的主要來源。
看要素，冀北地區(qū)具備推進(jìn)風(fēng)光水火儲(chǔ)氫一體化發(fā)展的資源稟賦和基礎(chǔ)，特高壓、交直流、柔性輸電、調(diào)相機(jī)、微電網(wǎng)等各種技術(shù)和形態(tài)齊備，電網(wǎng)兼具送端和受端特點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心、分布式能源、虛擬電廠等新型能源利用和服務(wù)方式發(fā)展迅速，抽水蓄能、新型儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)不斷壯大，源網(wǎng)荷儲(chǔ)等新型電力系統(tǒng)要素齊全，具備進(jìn)行全域綜合示范的條件。
新能源快速發(fā)展，新能源發(fā)電交易電量也逐年增長。從今年已達(dá)成的交易量來看，冀北電網(wǎng)新能源發(fā)電交易電量突破200億千瓦時(shí)，同比增長1倍，交易規(guī)模占全國綠電交易規(guī)模的30%。年初至今，該地區(qū)164家新能源發(fā)電企業(yè)參與了綠電交易，較去年同期增加21家。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)黨委書記、常務(wù)副理事長楊昆在論壇致辭中表示，國網(wǎng)冀北電力在助力北京冬奧會(huì)所有場館實(shí)現(xiàn)100%綠電供應(yīng)、柔性交直流輸電等方面取得了一批世界領(lǐng)先的科技成果；張家口作為國家級(jí)可再生能源示范區(qū)，在可再生能源規(guī)?；_發(fā)、多元化應(yīng)用、本地化消納等方面取得了突破性進(jìn)展，這些都為我國能源轉(zhuǎn)型提供了典型經(jīng)驗(yàn)和案例。
國家可再生能源示范區(qū)是張家口“五張名片”之一。張家口市委書記趙文峰表示，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是時(shí)代命題，也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，希望各方攜手推動(dòng)更多新理念、新模式、新技術(shù)匯集張家口。張家口將以此次論壇為契機(jī)，用好各項(xiàng)成果，積極在推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化發(fā)展上先行先試。
基礎(chǔ)良好、風(fēng)光無限、要素齊全、工程示范……近年來，國網(wǎng)冀北電力在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)道路上積極探索新路徑、應(yīng)用新技術(shù)、構(gòu)建新模式，以實(shí)踐創(chuàng)造價(jià)值，以示范帶動(dòng)發(fā)展。預(yù)計(jì)到2030年，冀北電網(wǎng)新能源發(fā)電裝機(jī)總量將占本地電源裝機(jī)總量的85%左右，新能源發(fā)電量占全社會(huì)用電量的比重達(dá)80%左右，儲(chǔ)能裝機(jī)容量超2000萬千瓦。
為了更好打造新型電力系統(tǒng)的冀北樣板，國網(wǎng)冀北電力明確了爭創(chuàng)“兩個(gè)標(biāo)桿”奮斗目標(biāo)，即爭創(chuàng)新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿，打造能源轉(zhuǎn)型最佳實(shí)踐；爭創(chuàng)高質(zhì)量發(fā)展標(biāo)桿，打造一流省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)。其中，爭創(chuàng)新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿是要以張家口國家可再生能源示范區(qū)和國家電網(wǎng)公司新型電力系統(tǒng)地區(qū)級(jí)示范為依托，面向冀北全域，推進(jìn)系統(tǒng)創(chuàng)新，強(qiáng)化迭代升級(jí)，努力探索省級(jí)電網(wǎng)一攬子解決方案，推動(dòng)冀北地區(qū)加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)。
創(chuàng)新引領(lǐng)
匯聚協(xié)同攻關(guān)的強(qiáng)大合力
翻看論壇上發(fā)布的《國網(wǎng)冀北電力新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動(dòng)》白皮書，里面的“十大工程”勾勒出冀北清潔能源基地新型電力系統(tǒng)全域綜合示范區(qū)建設(shè)的時(shí)間表和路線圖。“十大工程”包括在示范區(qū)內(nèi)打造電源友好、主網(wǎng)增強(qiáng)、配網(wǎng)升級(jí)、負(fù)荷響應(yīng)、儲(chǔ)能聯(lián)動(dòng)、調(diào)控提升、市場建設(shè)、數(shù)智賦能、氣象服務(wù)、生態(tài)共贏工程，整體性、系統(tǒng)性、創(chuàng)造性推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
自主創(chuàng)新的意義由此更加突出?！凹奖薄p高’電力系統(tǒng)特征明顯、挑戰(zhàn)突出。解決這些問題，必須樹立系統(tǒng)思維、實(shí)施系統(tǒng)創(chuàng)新。”論壇上，國網(wǎng)冀北電力董事長、黨委書記張瑋表示，“與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，新型電力系統(tǒng)在技術(shù)基礎(chǔ)、運(yùn)行機(jī)理和功能形態(tài)上都發(fā)生了深刻變化。適應(yīng)這種變化，必須依靠創(chuàng)新，核心是技術(shù)創(chuàng)新，也包括制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、模式創(chuàng)新等各種創(chuàng)新。”
圍繞構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，國網(wǎng)冀北電力將強(qiáng)化全領(lǐng)域、全鏈條、全要素創(chuàng)新，強(qiáng)化源網(wǎng)荷儲(chǔ)全環(huán)節(jié)協(xié)同創(chuàng)新，強(qiáng)化創(chuàng)新的互動(dòng)互補(bǔ)互濟(jì)，強(qiáng)化軟硬兼施、長短兼顧、上下兼容、標(biāo)本兼治。
論壇上，中國工程院院士郭劍波就新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的幾個(gè)系統(tǒng)問題作了演講。在他看來，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，需要從系統(tǒng)理念、目標(biāo)規(guī)劃、調(diào)度運(yùn)行、電力市場、儲(chǔ)能應(yīng)用、數(shù)字化等多方面思考，這是一個(gè)多系統(tǒng)交互、多能源耦合的系統(tǒng)或體系。他表示，當(dāng)前，研究對(duì)象已經(jīng)從電力系統(tǒng)擴(kuò)展到信息設(shè)備系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)不僅要考慮設(shè)備因素，還需要考慮環(huán)境影響、恢復(fù)策略，以及能源安全性、社會(huì)公平性和可持續(xù)發(fā)展性。
談到具體技術(shù)，中國工程院院士黃其勵(lì)認(rèn)為，電氫協(xié)同發(fā)展將為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐。他表示，電氫耦合可以促進(jìn)新能源電量更高比例消納，氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上游通過電解水制氫和耦合制成產(chǎn)品，并借由特高壓輸氫管道及新型載體方式促進(jìn)可再生能源電量消納，助力本地區(qū)和跨省區(qū)電力資源配置；下游可作為電力、工業(yè)、交通及建筑等行業(yè)的綠色能量來源，支撐終端用戶提高電氣化和氫能化水平，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
新型電力系統(tǒng)的“新”體現(xiàn)在哪？中國電科院院士、中國電力科學(xué)研究院有限公司副總工程師兼新能源研究中心主任王偉勝認(rèn)為，這個(gè)“新”體現(xiàn)在新能源、新型儲(chǔ)能和各類新型負(fù)荷。解決新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的新問題，特別是大規(guī)模新能源電源并網(wǎng)給電網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn)等難題，需要更深入地認(rèn)識(shí)電源負(fù)荷和儲(chǔ)能特性，充分挖掘電網(wǎng)控制新能源電力的能力和潛力，通過深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作，推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
共建產(chǎn)業(yè)協(xié)作一條鏈，共織內(nèi)外聯(lián)動(dòng)一張網(wǎng)?！翱萍际痉稇?yīng)用在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中非常重要，企業(yè)研發(fā)的裝備在具體工程中應(yīng)用，同時(shí)通過這些工程推動(dòng)了技術(shù)轉(zhuǎn)讓?！薄把b備制造的技術(shù)創(chuàng)新帶來了新能源成本的降低。”“要通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)力來提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理水平、推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。”“學(xué)校在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中承擔(dān)著重要使命，應(yīng)面向重大工程和大型央企探索‘一企一方案’科研模式，加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化落地應(yīng)用?！薄搲?，來自政府部門、高校和企業(yè)的多位代表圍繞“基于系統(tǒng)理念的多維創(chuàng)新實(shí)踐”主題，多維度講述推動(dòng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的創(chuàng)新內(nèi)容、成果轉(zhuǎn)化、示范效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)之路等，探討如何系統(tǒng)性解決發(fā)展過程中的各種不平衡問題。
系統(tǒng)謀劃、系統(tǒng)培育、系統(tǒng)治理……構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要源網(wǎng)荷儲(chǔ)全環(huán)節(jié)共同發(fā)力、政府和社會(huì)各方協(xié)同配合，在核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)體系和體制機(jī)制等方面不斷探索實(shí)踐，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)由量的積累到質(zhì)的改變，最終實(shí)現(xiàn)整體躍升。
示范應(yīng)用
為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)賦智賦能
雙面太陽能電池板、高倍聚光太陽能電池、新型儲(chǔ)能電池……匯聚各種能源類型，展示新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的前沿產(chǎn)品和技術(shù)，這就是國家風(fēng)光儲(chǔ)輸試驗(yàn)示范工程。
在國家風(fēng)光儲(chǔ)輸試驗(yàn)示范工程綜合樓的四層樓頂極目遠(yuǎn)眺，大型白色風(fēng)機(jī)緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，連綿起伏的太陽能板熠熠生輝，蔚為壯觀。這是世界上規(guī)模最大的集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能及智能輸電工程“四位一體”的新能源示范工程，是首個(gè)集中體現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電先進(jìn)性和創(chuàng)新性的綜合性示范工程。該工程采用世界首創(chuàng)的“風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電”技術(shù)路線，以“風(fēng)光互補(bǔ)、儲(chǔ)能調(diào)節(jié)、智能輸電、平穩(wěn)可控”為攻堅(jiān)目標(biāo)，將風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能等電源聯(lián)合接入張北1000千伏特高壓變電站，所發(fā)電能通過1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程送出。
“風(fēng)光儲(chǔ)輸‘四位一體’聯(lián)合發(fā)電控制和調(diào)度模式使新能源發(fā)電出力每10分鐘的平均波動(dòng)率由30%降低至不足5%。我們還研發(fā)了國內(nèi)首個(gè)多尺度、全天候、高精度風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測偏差小于10%?！眹W(wǎng)冀北張家口風(fēng)光儲(chǔ)輸新能源有限公司黨委黨建部副主任梁立新介紹。
風(fēng)力、光照度會(huì)隨天氣波動(dòng)，如何確保風(fēng)電和光伏發(fā)電設(shè)備平穩(wěn)輸出電流？記者在位于示范工程綜合樓的控制中心找到了答案。在控制中心的顯示屏上，不同顏色的曲線顯示著風(fēng)光儲(chǔ)輸設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)?！斑@里是整個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的大腦，統(tǒng)一協(xié)調(diào)風(fēng)光儲(chǔ)輸系統(tǒng)?！绷毫⑿抡f，工作人員會(huì)根據(jù)調(diào)度指令靈活調(diào)節(jié)，確保從電站發(fā)出的電流始終保持平穩(wěn)。
當(dāng)前，國網(wǎng)冀北電力正積極打造包括老舊設(shè)備技術(shù)改造、新的示范工程建設(shè)、新能源主動(dòng)支撐技術(shù)深化研究、拓展多類型新型儲(chǔ)能技術(shù)集成應(yīng)用等內(nèi)容的國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程2.0版，以實(shí)現(xiàn)示范引領(lǐng)能力再登高。
風(fēng)光出張北，綠電送京畿。驅(qū)車沿著張北縣壩上草原行駛，來到中都換流站，這是張北柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程的重要送端。作為世界上首個(gè)柔性直流電網(wǎng)工程，張北柔直工程擁有680萬千瓦的可再生能源匯集能力。經(jīng)由這一工程，每年140億千瓦時(shí)清潔電能輸入北京地區(qū)，約占北京市用電量的十分之一，相當(dāng)于減少標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒490萬噸、減排二氧化碳1280萬噸。
張北柔直工程是我國原創(chuàng)、國際領(lǐng)先的重大技術(shù)創(chuàng)新，突破了柔性直流組網(wǎng)、容量提升與可靠性提升等三大技術(shù)難題，創(chuàng)造了12項(xiàng)世界第一。該工程顯著提升了張北地區(qū)新能源電量外送能力，全面提高了京津冀地區(qū)綠色用能比例，為破解新能源大規(guī)模開發(fā)和消納的世界級(jí)難題提供了解決方案。
數(shù)字孿生技術(shù)是中都換流站應(yīng)用的一項(xiàng)代表性技術(shù)。記者了解到，國網(wǎng)冀北超高壓公司深入推進(jìn)智能運(yùn)檢技術(shù)應(yīng)用，運(yùn)用全景視頻融合、多維信息呈現(xiàn)等先進(jìn)技術(shù)，在數(shù)字換流站建設(shè)方面開展了大量探索和嘗試。目前，該站已安裝了600余個(gè)攝像頭，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，大幅節(jié)省了人力運(yùn)維成本。
3月19日，張北柔直工程榮獲第七屆中國工業(yè)大獎(jiǎng)。張北柔直工程以原始創(chuàng)新和關(guān)鍵核心技術(shù)突破為保障能源安全作出了重要貢獻(xiàn)。
夜空下，“雪如意”流光溢彩，釋放向上向前的力量。依托國家風(fēng)光儲(chǔ)輸試驗(yàn)示范工程、張北柔直工程等一批示范項(xiàng)目，張家口可再生能源實(shí)現(xiàn)了從“制”到“輸”、從“儲(chǔ)”到“用”的突破，源源不斷的綠電正為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展注入澎湃動(dòng)能。
