中國儲能網訊：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，來自能源電力領域的院士、企業(yè)機構代表、專家學者共聚一堂，聚焦“推進源網荷儲互動互補，服務新型電力系統(tǒng)區(qū)域實踐”主題，圍繞新型電力系統(tǒng)建設“五大特征、三大創(chuàng)新”以及基于系統(tǒng)觀念進行科技創(chuàng)新等議題開展研討，碰撞思想理念、凝聚發(fā)展共識、積蓄前行力量、共繪發(fā)展藍圖，為國網冀北電力有限公司加快構建新型電力系統(tǒng)貢獻智慧力量，助力實現碳達峰碳中和目標。
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)建設的前沿，是觀察新型電力系統(tǒng)建設的典型樣本。
看基礎，近年來，京津冀協(xié)同發(fā)展、國家級自由貿易試驗區(qū)、國家“東數西算”工程等重大部署落地冀北地區(qū)；河北省提出建設新型能源強省，積極推進“七大專項行動”；國家電網有限公司將張家口作為構建新型電力系統(tǒng)三大地區(qū)級示范區(qū)之一，重大工程在冀北地區(qū)落地實施……一系列部署、配套政策與創(chuàng)新實踐，為冀北地區(qū)構建新型電力系統(tǒng)提供了廣闊空間。
看規(guī)模，目前冀北電網風能、光伏等新能源發(fā)電裝機總量達4110萬千瓦，占全網電源裝機總量的70.8%，新能源發(fā)電裝機和發(fā)電量占比均居全國省級電網首位。
看增長，1至8月，冀北電網新能源發(fā)電量突破500億千瓦時，達515億千瓦時，占比首次超過該地區(qū)發(fā)電量的50%，成為京津唐地區(qū)綠電供應的主要來源。
看要素，冀北地區(qū)具備推進風光水火儲氫一體化發(fā)展的資源稟賦和基礎，特高壓、交直流、柔性輸電、調相機、微電網等各種技術和形態(tài)齊備，電網兼具送端和受端特點，數據中心、分布式能源、虛擬電廠等新型能源利用和服務方式發(fā)展迅速，抽水蓄能、新型儲能等產業(yè)不斷壯大，源網荷儲等新型電力系統(tǒng)要素齊全，具備進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。從今年已達成的交易量來看，冀北電網新能源發(fā)電交易電量突破200億千瓦時，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)聯合會黨委書記、常務副理事長楊昆在論壇致辭中表示，國網冀北電力在助力北京冬奧會所有場館實現100%綠電供應、柔性交直流輸電等方面取得了一批世界領先的科技成果；張家口作為國家級可再生能源示范區(qū)，在可再生能源規(guī)?；_發(fā)、多元化應用、本地化消納等方面取得了突破性進展，這些都為我國能源轉型提供了典型經驗和案例。
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，構建新型電力系統(tǒng)是時代命題，也是一項復雜的系統(tǒng)工程，希望各方攜手推動更多新理念、新模式、新技術匯集張家口。張家口將以此次論壇為契機，用好各項成果，積極在推進源網荷儲一體化發(fā)展上先行先試。
基礎良好、風光無限、要素齊全、工程示范……近年來，國網冀北電力在構建新型電力系統(tǒng)道路上積極探索新路徑、應用新技術、構建新模式，以實踐創(chuàng)造價值，以示范帶動發(fā)展。預計到2030年，冀北電網新能源發(fā)電裝機總量將占本地電源裝機總量的85%左右，新能源發(fā)電量占全社會用電量的比重達80%左右，儲能裝機容量超2000萬千瓦。
為了更好打造新型電力系統(tǒng)的冀北樣板，國網冀北電力明確了爭創(chuàng)“兩個標桿”奮斗目標，即爭創(chuàng)新型電力系統(tǒng)示范標桿，打造能源轉型最佳實踐；爭創(chuàng)高質量發(fā)展標桿，打造一流省級電網企業(yè)。其中，爭創(chuàng)新型電力系統(tǒng)示范標桿是要以張家口國家可再生能源示范區(qū)和國家電網公司新型電力系統(tǒng)地區(qū)級示范為依托，面向冀北全域，推進系統(tǒng)創(chuàng)新，強化迭代升級，努力探索省級電網一攬子解決方案，推動冀北地區(qū)加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)。
創(chuàng)新引領
匯聚協(xié)同攻關的強大合力
翻看論壇上發(fā)布的《國網冀北電力新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動》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)建設的時間表和路線圖?！笆蠊こ獭卑ㄔ谑痉秴^(qū)內打造電源友好、主網增強、配網升級、負荷響應、儲能聯動、調控提升、市場建設、數智賦能、氣象服務、生態(tài)共贏工程，整體性、系統(tǒng)性、創(chuàng)造性推進新型電力系統(tǒng)建設。
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、實施系統(tǒng)創(chuàng)新?！闭搲?，國網冀北電力董事長、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)在技術基礎、運行機理和功能形態(tài)上都發(fā)生了深刻變化。適應這種變化，必須依靠創(chuàng)新，核心是技術創(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。”
圍繞構建新型電力系統(tǒng)，國網冀北電力將強化全領域、全鏈條、全要素創(chuàng)新，強化源網荷儲全環(huán)節(jié)協(xié)同創(chuàng)新，強化創(chuàng)新的互動互補互濟，強化軟硬兼施、長短兼顧、上下兼容、標本兼治。
論壇上，中國工程院院士郭劍波就新型電力系統(tǒng)構建的幾個系統(tǒng)問題作了演講。在他看來，構建新型電力系統(tǒng)，需要從系統(tǒng)理念、目標規(guī)劃、調度運行、電力市場、儲能應用、數字化等多方面思考，這是一個多系統(tǒng)交互、多能源耦合的系統(tǒng)或體系。他表示，當前，研究對象已經從電力系統(tǒng)擴展到信息設備系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)不僅要考慮設備因素，還需要考慮環(huán)境影響、恢復策略，以及能源安全性、社會公平性和可持續(xù)發(fā)展性。
談到具體技術，中國工程院院士黃其勵認為，電氫協(xié)同發(fā)展將為新型電力系統(tǒng)建設提供有力支撐。他表示，電氫耦合可以促進新能源電量更高比例消納，氫能產業(yè)鏈的上游通過電解水制氫和耦合制成產品，并借由特高壓輸氫管道及新型載體方式促進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。
新型電力系統(tǒng)的“新”體現在哪？中國電科院院士、中國電力科學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為，這個“新”體現在新能源、新型儲能和各類新型負荷。解決新型電力系統(tǒng)建設中的新問題，特別是大規(guī)模新能源電源并網給電網帶來的挑戰(zhàn)等難題，需要更深入地認識電源負荷和儲能特性，充分挖掘電網控制新能源電力的能力和潛力，通過深化產學研協(xié)同合作，推動關鍵核心技術攻關。
共建產業(yè)協(xié)作一條鏈，共織內外聯動一張網。“科技示范應用在構建新型電力系統(tǒng)中非常重要，企業(yè)研發(fā)的裝備在具體工程中應用，同時通過這些工程推動了技術轉讓。”“裝備制造的技術創(chuàng)新帶來了新能源成本的降低?！薄耙ㄟ^源網荷儲協(xié)同發(fā)力來提高電力系統(tǒng)自動化管理水平、推進新型電力系統(tǒng)建設?！薄皩W校在新型電力系統(tǒng)建設中承擔著重要使命，應面向重大工程和大型央企探索‘一企一方案’科研模式，加快技術成果轉化落地應用?！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)新實踐”主題，多維度講述推動新型電力系統(tǒng)發(fā)展的創(chuàng)新內容、成果轉化、示范效應、產業(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……構建新型電力系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，需要源網荷儲全環(huán)節(jié)共同發(fā)力、政府和社會各方協(xié)同配合，在核心技術、產業(yè)體系和體制機制等方面不斷探索實踐，推動新型電力系統(tǒng)建設由量的積累到質的改變，最終實現整體躍升。
示范應用
為構建新型電力系統(tǒng)賦智賦能
雙面太陽能電池板、高倍聚光太陽能電池、新型儲能電池……匯聚各種能源類型，展示新型電力系統(tǒng)構建的前沿產品和技術，這就是國家風光儲輸試驗示范工程。
在國家風光儲輸試驗示范工程綜合樓的四層樓頂極目遠眺，大型白色風機緩緩轉動，連綿起伏的太陽能板熠熠生輝，蔚為壯觀。這是世界上規(guī)模最大的集風電、光伏發(fā)電、儲能及智能輸電工程“四位一體”的新能源示范工程，是首個集中體現風光儲輸聯合發(fā)電先進性和創(chuàng)新性的綜合性示范工程。該工程采用世界首創(chuàng)的“風光儲輸聯合發(fā)電”技術路線，以“風光互補、儲能調節(jié)、智能輸電、平穩(wěn)可控”為攻堅目標，將風電、光伏發(fā)電、儲能等電源聯合接入張北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。
“風光儲輸‘四位一體’聯合發(fā)電控制和調度模式使新能源發(fā)電出力每10分鐘的平均波動率由30%降低至不足5%。我們還研發(fā)了國內首個多尺度、全天候、高精度風光聯合功率預測系統(tǒng)，實現風光聯合功率預測偏差小于10%?！眹W冀北張家口風光儲輸新能源有限公司黨委黨建部副主任梁立新介紹。
風力、光照度會隨天氣波動，如何確保風電和光伏發(fā)電設備平穩(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光儲輸設備的運行狀態(tài)?！斑@里是整個風光儲輸聯合發(fā)電系統(tǒng)的大腦，統(tǒng)一協(xié)調風光儲輸系統(tǒng)?！绷毫⑿抡f，工作人員會根據調度指令靈活調節(jié)，確保從電站發(fā)出的電流始終保持平穩(wěn)。
當前，國網冀北電力正積極打造包括老舊設備技術改造、新的示范工程建設、新能源主動支撐技術深化研究、拓展多類型新型儲能技術集成應用等內容的國家風光儲輸示范工程2.0版，以實現示范引領能力再登高。
風光出張北，綠電送京畿。驅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試驗示范工程的重要送端。作為世界上首個柔性直流電網工程，張北柔直工程擁有680萬千瓦的可再生能源匯集能力。經由這一工程，每年140億千瓦時清潔電能輸入北京地區(qū)，約占北京市用電量的十分之一，相當于減少標準煤燃燒490萬噸、減排二氧化碳1280萬噸。
張北柔直工程是我國原創(chuàng)、國際領先的重大技術創(chuàng)新，突破了柔性直流組網、容量提升與可靠性提升等三大技術難題，創(chuàng)造了12項世界第一。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)和消納的世界級難題提供了解決方案。
數字孿生技術是中都換流站應用的一項代表性技術。記者了解到，國網冀北超高壓公司深入推進智能運檢技術應用，運用全景視頻融合、多維信息呈現等先進技術，在數字換流站建設方面開展了大量探索和嘗試。目前，該站已安裝了600余個攝像頭，實現遠程監(jiān)控，大幅節(jié)省了人力運維成本。
3月19日，張北柔直工程榮獲第七屆中國工業(yè)大獎。張北柔直工程以原始創(chuàng)新和關鍵核心技術突破為保障能源安全作出了重要貢獻。
夜空下，“雪如意”流光溢彩，釋放向上向前的力量。依托國家風光儲輸試驗示范工程、張北柔直工程等一批示范項目，張家口可再生能源實現了從“制”到“輸”、從“儲”到“用”的突破，源源不斷的綠電正為經濟社會高質量發(fā)展注入澎湃動能。
