中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：來到張北，望向遠(yuǎn)處遼闊的草原，星羅棋布的風(fēng)機(jī)迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，一排排光伏板熠熠生輝。
“張北的風(fēng)，點(diǎn)亮北京的燈”。你還記得嗎？
這里的風(fēng)電與光伏發(fā)電，曾助力北京冬奧會(huì)場館實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)史上首次100%清潔能源供電。
這里是位于河北省張家口市張北縣的國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程。它是全球規(guī)模最大、綜合利用水平最高的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能輸電“四位一體”的新能源綜合示范項(xiàng)目。
該項(xiàng)目采用了世界首創(chuàng)的“風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電”技術(shù)，破解了新能源大規(guī)模集中并網(wǎng)的世界性難題。這項(xiàng)工程的開創(chuàng)性實(shí)踐，已成為全球新能源發(fā)展的“風(fēng)向標(biāo)”，是中國面向世界的又一張閃亮名片。
國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程，為何能有如此斐然的成績？我們來到這里尋找答案。
首創(chuàng)工程實(shí)現(xiàn)七種發(fā)電模式自由切換
“示范工程是從2009年年底開始建設(shè)的。那會(huì)兒國內(nèi)的新能源裝備、技術(shù)和管理模式都不完善，很多發(fā)展問題亟待探究解決?！奔奖憋L(fēng)光儲(chǔ)輸公司黨建部副主任梁立新說。
當(dāng)時(shí)，這個(gè)工程匯集了全國最前沿的科研力量和資源。在張北，從科研理論到工程應(yīng)用，他們攻克多個(gè)難關(guān)，創(chuàng)造性提出了風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電的技術(shù)路線，并成功通過試驗(yàn)，為新能源大規(guī)模集中并網(wǎng)發(fā)電找到了解決方案。
“當(dāng)時(shí)我們是在沒有任何工程實(shí)例可參考的情況下，靠自己摸索出了一套世界首創(chuàng)的技術(shù)模式。從它試驗(yàn)成功的那一刻起，就開始發(fā)揮巨大的試驗(yàn)示范作用?！闭劶皣绎L(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程，梁立新言語中透露著驕傲。
2011年12月，國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程第一期投產(chǎn)。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合、光儲(chǔ)聯(lián)合、風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合等七種發(fā)電運(yùn)行方式的自動(dòng)組態(tài)、智能優(yōu)化和平滑切換，使風(fēng)光儲(chǔ)輸出的電力可控、可調(diào)，建立了完整的風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電核心技術(shù)體系。這為國內(nèi)新能源發(fā)展提供了一個(gè)“全能范本”。
“風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電”的技術(shù)路線為何在當(dāng)時(shí)具有這么大的突破性？這還要從綠電的源頭說起——
“硬核方案”穩(wěn)穩(wěn)“拿捏”波動(dòng)的綠電
張北縣是我國華北風(fēng)能和太陽能資源最豐富的地區(qū)之一，被稱為“風(fēng)的故鄉(xiāng)，光的海洋”。風(fēng)和光又恰恰是一對(duì)“好搭檔”——白天日照強(qiáng)烈，光能充足；夜晚往往風(fēng)更大，風(fēng)能充沛?！帮L(fēng)光互補(bǔ)”的發(fā)電模式是張北與生俱來的優(yōu)勢(shì)所在。風(fēng)和光的配合雖好，卻也有一些難題——它們時(shí)強(qiáng)時(shí)弱、時(shí)有時(shí)無，“靠天吃飯”。這種波動(dòng)性和間歇性會(huì)給電網(wǎng)帶來巨大的安全挑戰(zhàn)。如何將風(fēng)電、光伏發(fā)電大規(guī)模集中并網(wǎng)應(yīng)用一度成為了世界性難題。
為此，“風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電”技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這套技術(shù)集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、化學(xué)儲(chǔ)能及智能輸電“四位一體”，直擊新能源發(fā)電的瓶頸。其中，儲(chǔ)能扮演著關(guān)鍵的角色。
“儲(chǔ)能就是將多余的電量儲(chǔ)存起來，以備不時(shí)之需。當(dāng)風(fēng)力大、光照強(qiáng)，負(fù)荷側(cè)用電需求比較平穩(wěn)時(shí)，儲(chǔ)能電池就將風(fēng)力光伏發(fā)電富余的部分儲(chǔ)存起來備用；當(dāng)風(fēng)力弱、光照弱，負(fù)荷側(cè)用電需求劇增時(shí)，電池就釋放電能送電。電池隨時(shí)待命，一旦有需要，便即刻啟動(dòng)?！奔奖憋L(fēng)光儲(chǔ)輸公司設(shè)備檢修中心儲(chǔ)能技術(shù)中級(jí)師楊俊豐向記者介紹道。
儲(chǔ)能電池響應(yīng)快速、控制精準(zhǔn)，具備支撐電網(wǎng)、調(diào)節(jié)峰谷差的重要作用。它能在風(fēng)光發(fā)電和大電網(wǎng)間形成一個(gè)“緩沖帶”，用楊俊豐的話來說，有了風(fēng)光儲(chǔ)的聯(lián)合發(fā)力，風(fēng)和光就被穩(wěn)穩(wěn)“拿捏”住了！
“應(yīng)用大規(guī)模多類型儲(chǔ)能技術(shù)的，我們是全國第一家。在這之前，它只存在于實(shí)驗(yàn)室里，沒有任何實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可借鑒，我們當(dāng)時(shí)是‘摸著石頭過河’的?！睏羁∝S回憶道。
2015年，國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程投產(chǎn)的第四年，他來到這里工作。當(dāng)時(shí)，大規(guī)模多類型儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)還面臨著很多挑戰(zhàn)，比如如何進(jìn)行大規(guī)模的集成，如何對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制等等。從無到有，從不斷試錯(cuò)到成熟運(yùn)轉(zhuǎn)，近十年來，這里的很多工作者都和楊俊豐一樣，是和儲(chǔ)能技術(shù)一起成長起來的。
技術(shù)方案迭代 “安全衛(wèi)士”護(hù)航
2022年，隨著一個(gè)新成員的加入，一套全新的“新能源+儲(chǔ)能+調(diào)相機(jī)”技術(shù)方案橫空出世，為示范工程注入了新的生命力。這個(gè)新成員就是調(diào)相機(jī)。
一艘輪船想要平穩(wěn)前行，除了要有動(dòng)力，還要有浮力。如果把新能源并網(wǎng)發(fā)電比作行駛中的輪船，調(diào)相機(jī)就為輪船提供了充足又穩(wěn)定的浮力，讓它能夠安全平穩(wěn)地行駛。
“調(diào)相機(jī)相當(dāng)于一個(gè)‘穩(wěn)壓器’。它最重要的作用就是提升場站的短路容量。當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生較大的電壓波動(dòng)時(shí)，調(diào)相機(jī)可以迅速響應(yīng)、主動(dòng)支撐，把電壓拉回到一個(gè)正常的水平，提升區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定性。”冀北風(fēng)光儲(chǔ)輸公司運(yùn)行監(jiān)控中心值長宋振宇告訴記者。有了調(diào)相機(jī)，風(fēng)光儲(chǔ)輸?shù)募夹g(shù)模式就如同有了一個(gè)“安全衛(wèi)士”，再也不用擔(dān)心電壓不穩(wěn)帶來的安全隱患了。
“新能源+儲(chǔ)能+調(diào)相機(jī)”的模式，讓源源不斷的綠電隨時(shí)“供得上、穩(wěn)得住”，進(jìn)一步保障了新能源發(fā)電的安全、穩(wěn)定和高效。從建成之初至今，國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程已走過13個(gè)年頭，累計(jì)輸出安全、穩(wěn)定、綠色的電能超過115億千瓦時(shí)。
多國賓朋到來 工程“示范”世界
國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程的開拓性實(shí)踐，是我國新能源發(fā)展中的一個(gè)里程碑，也向世界貢獻(xiàn)了中國智慧。
近年來，示范工程基地已接待北京奧組委、歐盟駐華代表團(tuán)等國內(nèi)外各界人士、各方來賓超過6.5萬人，美國、俄羅斯、巴西、智利等國家的技術(shù)團(tuán)體也曾到此參觀訪問，共同探討綠電的發(fā)展與未來。
作為全國科普教育基地，示范工程還承擔(dān)著普及新能源電力科學(xué)知識(shí)、傳播綠色發(fā)展理念和提升全民科學(xué)素質(zhì)的責(zé)任。目前，工程正在向“新型電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新示范”發(fā)力，致力于實(shí)現(xiàn)更大的試驗(yàn)示范價(jià)值。
未來，“張北的風(fēng)”將帶著國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程創(chuàng)造的更多先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，吹向世界更多的角落。
