風光儲輸示范工程所屬的小東梁風電場地勢較高的山梁上，編號為F004正在每秒12米的風速下正常運轉(zhuǎn)，周圍還有其他傳統(tǒng)風電場的數(shù)百臺風機正跟它一樣不停地轉(zhuǎn)著。而在風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)風電場里不停運轉(zhuǎn)的風機對于電網(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)的風電場都能改造成小東梁這種“源網(wǎng)友好”的風電廠就好了。
國家風光儲輸示范工程光伏建設現(xiàn)場。
他對記者特別強調(diào)，“我們這里風電廠的‘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，指由若干風機組成一個風機集群場地的概念，而我們的風電廠有電力系統(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)的風電場是不具有這種特性的，來風了就向電網(wǎng)送電，風太小或者風太大了風機就得停下來，導致電網(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)控風力發(fā)電機的電腦屏幕上，一塊當?shù)氐男l(wèi)星遙感地圖上標注著一些紅色和藍色的風機標志，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，一臺風機的詳細運行數(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機的運行情況，而且還可以實時監(jiān)控這臺風機的風速、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)控這臺風機的運行情況，根據(jù)數(shù)據(jù)的異常診斷出風機出了什么故障，由此大大提高了運行效率。以前技術人員費時費力必須到現(xiàn)場去查看風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。
以往風電最讓人詬病的就是出力波動問題，而風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)風光儲輸示范工程研究人員的研究顯示，在張北地區(qū)的風光資源條件下，單純輸出風電的出力波動為30%，而風電與光伏發(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%;當儲能配比大于20%時，儲能作用明顯，出力波動偏差小于5%;當儲能容量配比達到30%時，出力波動基本由儲能系統(tǒng)吸收，出力偏差小于3%。
當風電、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)機組一樣控制風電機組，風電不再對電網(wǎng)造成威脅，所以風光儲輸示范工程是一個“網(wǎng)源友好”的智能電站。不僅如此，風光儲輸示范工程還能將風電、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，風光儲輸示范工程還可以通過聯(lián)合預測系統(tǒng)進行氣象預測，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)頻的話反應時間可能需要幾秒，但是用風光儲聯(lián)合發(fā)電的話反應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電頂班，現(xiàn)在風光儲電站也可以給別的電源頂班了。”
