中國儲能網(wǎng)訊：來到張北，望向遠處遼闊的草原，星羅棋布的風(fēng)機迎風(fēng)轉(zhuǎn)動，一排排光伏板熠熠生輝。
“張北的風(fēng)，點亮北京的燈”。你還記得嗎？
這里的風(fēng)電與光伏發(fā)電，曾助力北京冬奧會場館實現(xiàn)奧運史上首次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、儲能系統(tǒng)、智能輸電“四位一體”的新能源綜合示范項目。
該項目采用了世界首創(chuàng)的“風(fēng)光儲輸聯(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。這項工程的開創(chuàng)性實踐，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)光儲輸公司黨建部副主任梁立新說。
當(dāng)時，這個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，他們攻克多個難關(guān)，創(chuàng)造性提出了風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電的技術(shù)路線，并成功通過試驗，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)時我們是在沒有任何工程實例可參考的情況下，靠自己摸索出了一套世界首創(chuàng)的技術(shù)模式。從它試驗成功的那一刻起，就開始發(fā)揮巨大的試驗示范作用?！闭劶皣绎L(fēng)光儲輸示范工程，梁立新言語中透露著驕傲。
2011年12月，國家風(fēng)光儲輸示范工程第一期投產(chǎn)。該項目實現(xiàn)了風(fēng)儲聯(lián)合、光儲聯(lián)合、風(fēng)光儲聯(lián)合等七種發(fā)電運行方式的自動組態(tài)、智能優(yōu)化和平滑切換，使風(fēng)光儲輸出的電力可控、可調(diào)，建立了完整的風(fēng)光儲聯(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“全能范本”。
“風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電”的技術(shù)路線為何在當(dāng)時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“好搭檔”——白天日照強烈，光能充足；夜晚往往風(fēng)更大，風(fēng)能充沛?！帮L(fēng)光互補”的發(fā)電模式是張北與生俱來的優(yōu)勢所在。風(fēng)和光的配合雖好，卻也有一些難題——它們時強時弱、時有時無，“靠天吃飯”。這種波動性和間歇性會給電網(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)光儲輸聯(lián)合發(fā)電”技術(shù)應(yīng)運而生。這套技術(shù)集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、化學(xué)儲能及智能輸電“四位一體”，直擊新能源發(fā)電的瓶頸。其中，儲能扮演著關(guān)鍵的角色。
“儲能就是將多余的電量儲存起來，以備不時之需。當(dāng)風(fēng)力大、光照強，負荷側(cè)用電需求比較平穩(wěn)時，儲能電池就將風(fēng)力光伏發(fā)電富余的部分儲存起來備用；當(dāng)風(fēng)力弱、光照弱，負荷側(cè)用電需求劇增時，電池就釋放電能送電。電池隨時待命，一旦有需要，便即刻啟動。”冀北風(fēng)光儲輸公司設(shè)備檢修中心儲能技術(shù)中級師楊俊豐向記者介紹道。
儲能電池響應(yīng)快速、控制精準，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“緩沖帶”，用楊俊豐的話來說，有了風(fēng)光儲的聯(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)模多類型儲能技術(shù)的，我們是全國第一家。在這之前，它只存在于實驗室里，沒有任何實踐經(jīng)驗可借鑒，我們當(dāng)時是‘摸著石頭過河’的?！睏羁∝S回憶道。
2015年，國家風(fēng)光儲輸示范工程投產(chǎn)的第四年，他來到這里工作。當(dāng)時，大規(guī)模多類型儲能技術(shù)的研發(fā)還面臨著很多挑戰(zhàn)，比如如何進行大規(guī)模的集成，如何對整個系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)控制等等。從無到有，從不斷試錯到成熟運轉(zhuǎn)，近十年來，這里的很多工作者都和楊俊豐一樣，是和儲能技術(shù)一起成長起來的。
技術(shù)方案迭代 “安全衛(wèi)士”護航
2022年，隨著一個新成員的加入，一套全新的“新能源+儲能+調(diào)相機”技術(shù)方案橫空出世，為示范工程注入了新的生命力。這個新成員就是調(diào)相機。
一艘輪船想要平穩(wěn)前行，除了要有動力，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)相機相當(dāng)于一個‘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)生較大的電壓波動時，調(diào)相機可以迅速響應(yīng)、主動支撐，把電壓拉回到一個正常的水平，提升區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定性。”冀北風(fēng)光儲輸公司運行監(jiān)控中心值長宋振宇告訴記者。有了調(diào)相機，風(fēng)光儲輸?shù)募夹g(shù)模式就如同有了一個“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+儲能+調(diào)相機”的模式，讓源源不斷的綠電隨時“供得上、穩(wěn)得住”，進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)光儲輸示范工程已走過13個年頭，累計輸出安全、穩(wěn)定、綠色的電能超過115億千瓦時。
多國賓朋到來 工程“示范”世界
國家風(fēng)光儲輸示范工程的開拓性實踐，是我國新能源發(fā)展中的一個里程碑，也向世界貢獻了中國智慧。
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、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，致力于實現(xiàn)更大的試驗示范價值。
未來，“張北的風(fēng)”將帶著國家風(fēng)光儲輸示范工程創(chuàng)造的更多先進經(jīng)驗，吹向世界更多的角落。
