風(fēng)光儲輸示范工程所屬的小東梁風(fēng)電場地勢較高的山梁上，編號為F004正在每秒12米的風(fēng)速下正常運轉(zhuǎn)，周圍還有其他傳統(tǒng)風(fēng)電場的數(shù)百臺風(fēng)機正跟它一樣不停地轉(zhuǎn)著。而在風(fēng)光儲示范電站副總經(jīng)理徐明這樣的專業(yè)人士看來，那些傳統(tǒng)風(fēng)電場里不停運轉(zhuǎn)的風(fēng)機對于電網(wǎng)的安全運行卻是一個潛在的不穩(wěn)定因素，他感慨，要是這些傳統(tǒng)的風(fēng)電場都能改造成小東梁這種“源網(wǎng)友好”的風(fēng)電廠就好了。
國家風(fēng)光儲輸示范工程光伏建設(shè)現(xiàn)場。
他對記者特別強調(diào)，“我們這里風(fēng)電廠的‘廠’是工廠的‘廠’而不是場地的‘場’”，他解釋說，場地的“場”更多的指的是地理位置，指由若干風(fēng)機組成一個風(fēng)機集群場地的概念，而我們的風(fēng)電廠有電力系統(tǒng)的概念，它是和整個電力系統(tǒng)緊密相連的，就像火電廠、水電廠一樣，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對它們是可控可調(diào)的。而傳統(tǒng)的風(fēng)電場是不具有這種特性的，來風(fēng)了就向電網(wǎng)送電，風(fēng)太小或者風(fēng)太大了風(fēng)機就得停下來，導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)就得安排其他的火電機組或者水電機組來“頂它的班”，這對電網(wǎng)的穩(wěn)定性沖擊很大。而隨著新能源電力比重的加大，如果能達到源網(wǎng)友好的具體要求，就可有效降低其對電力系統(tǒng)的沖擊，同時能更有效地利用這些新能源。
來到國家風(fēng)光儲輸示范工程的全景控制中心，工程總工程師雷為民正在做著工程投產(chǎn)前最后的測試工作。在一塊監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機的電腦屏幕上，一塊當(dāng)?shù)氐男l(wèi)星遙感地圖上標(biāo)注著一些紅色和藍色的風(fēng)機標(biāo)志，雷為民指著屏幕向記者介紹，紅色的就是正在正常運行的，藍色的就是沒有正常運行的。只見雷為民輕點其中的一個編號為F004的紅色光標(biāo)，一臺風(fēng)機的詳細運行數(shù)據(jù)馬上呈現(xiàn)出來。雷為民告訴記者，這就是先前參觀小東梁風(fēng)電場見到的，采用工程自主研發(fā)的“聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)”，運行人員只要坐在電腦前就可以遠程通過視頻清晰明了地掌握這臺風(fēng)機的運行情況，而且還可以實時監(jiān)控這臺風(fēng)機的風(fēng)速、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、電壓等200多個運行數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)變化即時監(jiān)控這臺風(fēng)機的運行情況，根據(jù)數(shù)據(jù)的異常診斷出風(fēng)機出了什么故障，由此大大提高了運行效率。以前技術(shù)人員費時費力必須到現(xiàn)場去查看風(fēng)機運行情況就此成為歷史。
全景控制提升穩(wěn)定性
雷為民告訴記者，這些只是風(fēng)光儲輸示范工程眾多的先進性中的一方面，通過控制中心的全景控制系統(tǒng)，調(diào)度系統(tǒng)對每一塊光伏電池板、每一臺風(fēng)機、每一節(jié)儲能電池的運營參數(shù)都可以實時監(jiān)控，使它們相互配合。
以往風(fēng)電最讓人詬病的就是出力波動問題，而風(fēng)光儲輸示范工程其中最大的作用就是減少出力波動，根據(jù)風(fēng)光儲輸示范工程研究人員的研究顯示，在張北地區(qū)的風(fēng)光資源條件下，單純輸出風(fēng)電的出力波動為30%，而風(fēng)電與光伏發(fā)電以1：1的比例一起發(fā)電時的聯(lián)合出力波動為12%。這大大降低了出力波動。如果再加上儲能電池的作用，波動會更小。當(dāng)儲能在整個項目中的配比容量小于10%時，聯(lián)合發(fā)電出力波動超過9%;當(dāng)儲能配比大于20%時，儲能作用明顯，出力波動偏差小于5%;當(dāng)儲能容量配比達到30%時，出力波動基本由儲能系統(tǒng)吸收，出力偏差小于3%。
當(dāng)風(fēng)電、太陽能發(fā)電能像火電、水電一樣穩(wěn)定時，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)就可以像控制常規(guī)機組一樣控制風(fēng)電機組，風(fēng)電不再對電網(wǎng)造成威脅，所以風(fēng)光儲輸示范工程是一個“網(wǎng)源友好”的智能電站。不僅如此，風(fēng)光儲輸示范工程還能將風(fēng)電、太陽能電力和儲能電池的特性相結(jié)合，開發(fā)出一些新的功能。
除了較小出力波動，輸出平滑的電力，風(fēng)光儲輸示范工程還可以通過聯(lián)合預(yù)測系統(tǒng)進行氣象預(yù)測，從而計算出發(fā)電計劃提供給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，減少出力偏差;儲能電池可以當(dāng)做可調(diào)節(jié)的負荷，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可以通過它將電網(wǎng)內(nèi)多余的電量通過電池吸收，相當(dāng)于把低谷負荷給抬上去，這樣就可以避免一些火電機組的頻繁停機;風(fēng)光儲輸工程還能夠參加電網(wǎng)頻率調(diào)整，減少頻率波動。據(jù)雷為民介紹，如果用火電機組來調(diào)頻的話反應(yīng)時間可能需要幾秒，但是用風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電的話反應(yīng)時間可能只需要幾百毫秒左右，這對于維護整個電網(wǎng)的穩(wěn)定運行意義重大。用雷為民的話說，“以前都得安排火電機組給風(fēng)電頂班，現(xiàn)在風(fēng)光儲電站也可以給別的電源頂班了。”
