中國儲能網(wǎng)訊：作為世界上第一個集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、智能輸電于一體的新能源綜合示范工程，位于河北省張家口市的國家風(fēng)光儲輸示范工程，以其顯著的規(guī)模效益和“四位一體”的能源建設(shè)示范效應(yīng)，讓昔日“風(fēng)吹白草天無際，曬著太陽牧牛羊”的塞上高原變身為新能源領(lǐng)域展示國家形象的一張靚麗名片。
●建立風(fēng)光儲一體化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，目前已發(fā)布國標(biāo)13項、行標(biāo)21項。
●取得專利授權(quán)87項，獲中國工業(yè)大獎、全國五一勞動獎狀、國家優(yōu)質(zhì)投資項目特別獎、中國電力行業(yè)科技進(jìn)步一等獎、國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步特等獎。
●研發(fā)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)自動發(fā)電控制等7套軟件，并申請軟件著作權(quán)；已發(fā)表論文102篇，其中SCI、EI等國內(nèi)外期刊上收錄50篇；編寫了風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配比技術(shù)研究等15本技術(shù)報告。
8月8日，初秋的北京暑氣未消。清晨，記者驅(qū)車沿八達(dá)嶺高速一路北上，來到距離北京200余公里的張北壩上草原。天藍(lán)欲滴，碧草如翠，遼闊的草原迎來了一年中最美的季節(jié)。藍(lán)天白云下，一座座高聳入云的風(fēng)機(jī)和一排排熠熠生輝的太陽能光伏板與周圍的綠色融為一體，呈現(xiàn)出新能源發(fā)展的蓬勃生機(jī)。
建設(shè)綠色工程
戰(zhàn)風(fēng)沙、斗嚴(yán)寒，國網(wǎng)冀北電力建設(shè)者發(fā)揚愚公移山、艱苦奮斗的精神，從無到有建起了這項堪稱全球新能源領(lǐng)域前沿風(fēng)向標(biāo)的浩大工程。
壩上一場風(fēng)，從春刮到冬。一句民諺道出了張北特殊的氣候特點。這里風(fēng)大、日照充足、空氣純凈，年平均風(fēng)速每秒6.3～8米，風(fēng)電資源可開發(fā)量4000萬千瓦。這里的太陽能資源也極為豐富，年平均日照時數(shù)2898小時，太陽能資源可開發(fā)量3000萬千瓦。800年前，一代天驕成吉思汗以8萬鐵騎打敗大金國40萬雄兵，由此拉開蒙古帝國征戰(zhàn)并稱霸歐亞大陸的帷幕。如今，昔日沙場的慘烈荒涼已隨歷史遠(yuǎn)去，唯有無盡的風(fēng)沙和陽光像一座永不枯竭的寶藏永遠(yuǎn)地留給了后人。
在國家風(fēng)光儲輸示范電站綜合部副主任楊凱的引導(dǎo)下，我們登上國家風(fēng)光儲輸示范電站四層主樓樓頂。極目遠(yuǎn)眺，一排排光伏板像鑲嵌在草原上的顆顆寶石，在陽光下閃閃發(fā)光。光伏廊道間，藍(lán)天碧野交相輝映。
“這邊是一期光伏電站示范區(qū)，采用的是最佳傾角固定式，那邊是二期示范區(qū)……”面對這片占地2700余畝的“試驗田”，從2009年10月份工程踏勘就全程參與的楊凱對這里的一草一木都非常熟悉。他感慨地說：“當(dāng)時，這里就是一片荒山禿嶺，冬天最低溫度能達(dá)到零下30多攝氏度，因為溫度太低，傳感器時常失靈……”他指著西北方向一棵蔥蘢的大樹說，“原來那個位置也在規(guī)劃范圍內(nèi)，但為了讓草原多一抹綠色，我們調(diào)整了光伏組件的安裝區(qū)域，繞道保住了這棵大樹?！?
風(fēng)沙、嚴(yán)寒、日曬、雨淋……就是在這樣嚴(yán)酷的自然條件下，國網(wǎng)冀北電力的建設(shè)者們發(fā)揚愚公移山、艱苦奮斗的精神，從無到有建起了這項全球最大的集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能裝置及智能輸出四位一體的新能源試驗示范工程，其建設(shè)成果為加快解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)的世界性技術(shù)難題貢獻(xiàn)了智慧和力量，成為我國乃至全球新能源領(lǐng)域前沿探索和產(chǎn)業(yè)升級的風(fēng)向標(biāo)。
勇攀技術(shù)高峰
勇于超越、追求卓越的電網(wǎng)人橫下一條心，再難也要建成中國自己的大型風(fēng)電場！
在孟家梁風(fēng)電試驗區(qū)，示范電站風(fēng)機(jī)班專責(zé)楊林帶我們來到位于一座丘陵上的風(fēng)機(jī)旁。仰頭望去，眼前的這個“巨無霸”比周圍其他的風(fēng)機(jī)都更加高大雄偉。楊林自豪地說：“這座風(fēng)機(jī)裝機(jī)5兆瓦，塔筒高100米，風(fēng)輪直徑128米，相當(dāng)于兩架波音747客機(jī)機(jī)翼的長度，總重量743噸。像這樣的大型風(fēng)機(jī)一般建在海上，是陸上單臺容量最大的風(fēng)電機(jī)組?！彼钢呖罩袡C(jī)艙尾部的一個小黑點說：“那是風(fēng)速風(fēng)向儀，相當(dāng)于一個自動監(jiān)控系統(tǒng)，能保證風(fēng)機(jī)葉輪始終迎著風(fēng)的方向?！?
2014年11月7日，這座風(fēng)機(jī)吊裝完成。吊裝現(xiàn)場堪稱壯觀，僅拉運1250噸吊車組件就動用了57輛大型貨車，創(chuàng)造了安裝作業(yè)海拔最高、設(shè)備運行方式最完善等多項行業(yè)之最。在此之前，在陸上建設(shè)如此大型的風(fēng)機(jī)在國內(nèi)沒有先例，電網(wǎng)建設(shè)者與幾家外國廠家洽談，但由于技術(shù)封鎖等原因?qū)冶痪芙^。
怎么辦？勇于超越、追求卓越的電網(wǎng)建設(shè)者橫下一條心，再難也要建成中國自己的大型風(fēng)電場！他們與國內(nèi)風(fēng)電廠家合作，邊建設(shè)邊研究，最終攻克了常規(guī)風(fēng)機(jī)故障穿越能力差容易脫網(wǎng)、無法在統(tǒng)一的風(fēng)電場監(jiān)控平臺上實現(xiàn)多種機(jī)型的統(tǒng)一調(diào)度等技術(shù)難題，建成了國內(nèi)最大的源網(wǎng)友好型風(fēng)電場。它突破常規(guī)風(fēng)電場概念，采用統(tǒng)一監(jiān)控平臺，將不同廠家、不同技術(shù)路線的風(fēng)電機(jī)組成有機(jī)整體，在全部具備低電壓穿越能力的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)國內(nèi)機(jī)型首次高電壓穿越性能測試，時間及功率倍數(shù)均創(chuàng)國內(nèi)紀(jì)錄。
風(fēng)機(jī)旁有一片空曠地帶。楊林說，那是為未來更大型風(fēng)機(jī)預(yù)留的機(jī)位。2016年，國家風(fēng)光儲示范電站發(fā)電11億千瓦時，其中風(fēng)電占三分之二。6年來，示范工程在源源不斷地為大電網(wǎng)輸送清潔能源的同時，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用，為新能源大規(guī)模并網(wǎng)利用積累著寶貴的運行、試驗數(shù)據(jù)。在占地1800畝的光伏電站一期試驗區(qū)內(nèi)，整齊地排列著最佳傾角固定式、平單軸等6類采光跟蹤系統(tǒng)的光伏電池板設(shè)備。光伏班專責(zé)趙建華說：“這片試驗區(qū)2012年建成并網(wǎng)，當(dāng)時大部分設(shè)備都是國內(nèi)首臺、首套，很多廠家主動要求把設(shè)備拿來試驗?！比缃瘢?dāng)年的創(chuàng)新成果經(jīng)過試驗、論證、改進(jìn)，已在全國大規(guī)模推廣，為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了可靠的技術(shù)支撐。
奉獻(xiàn)清潔能源
清潔綠色的能源正源源不斷地從草原送往四面八方，為城市建設(shè)和低碳奧運貢獻(xiàn)力量。
走進(jìn)國家風(fēng)光儲輸示范電站展示中心，這里集中展示了這項浩大工程從建設(shè)背景、理念、工程概況到技術(shù)成就的基本情況，卓越的成果吸引了國內(nèi)外無數(shù)專家前來實地考察，他們一致的感受就是震撼！
在專家們看來，這項工程的意義并不在于發(fā)了多少電，而在于在無任何工程實例可參考的條件下，探索出世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電運行模式，即通過風(fēng)、光、儲的七種組合發(fā)電方式，與平滑出力、跟蹤計劃、系統(tǒng)調(diào)頻、削峰填谷四種功能的結(jié)合，實現(xiàn)多組態(tài)、多功能、可調(diào)節(jié)、可調(diào)度的聯(lián)合發(fā)電運行方式。
在3號儲能廠房，整齊地擺放著30萬節(jié)全釩液硫電池。記者進(jìn)一步了解到，這一具備擴(kuò)容靈活、可深度放電、電極活性物質(zhì)無交叉污染、安全性高等主要特點的新型儲能系統(tǒng)，會同磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、膠體鉛酸及超級電容等其他電池類型，已在全球范圍內(nèi)首次實現(xiàn)多類型化學(xué)電池儲能系統(tǒng)協(xié)同配合新能源發(fā)電試驗應(yīng)用，極大豐富了儲能電站在科學(xué)研究、生產(chǎn)運行、技術(shù)比對及應(yīng)用開發(fā)中的功能手段。“我們提出了電池動態(tài)大容量成組技術(shù)及電池系統(tǒng)級聯(lián)方法，解決了系統(tǒng)集成線性放大難題，實現(xiàn)近30萬只電池單體電池儲能系統(tǒng)電站化集成，電站整體能量轉(zhuǎn)換效率大于90%?！眹绎L(fēng)光儲輸示范電站總工程師劉漢民說道。除此之外，電站還在開發(fā)虛擬同步機(jī)示范、梯次利用電池等多種類型的儲能技術(shù)，在儲能技術(shù)領(lǐng)域真正發(fā)揮“樣板間”和“試驗田”的作用。劉漢民深有感觸地說：“如果儲能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，那將是人類社會又一次真正的能源革命?！?
隨著外送通道的不斷完善，清潔綠色的能源不斷從壩上草原送往四面八方，轉(zhuǎn)化為推動城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動力。2015年7月29日，國務(wù)院批復(fù)同意《河北省張家口市可再生能源示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，同意設(shè)立張家口可再生能源示范區(qū)，提出在張家口建立國際領(lǐng)先的“低碳奧運專區(qū)”。目前，張家口低碳冬奧示范區(qū)已經(jīng)得到國家發(fā)改委批復(fù)。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，河北張家口將有2000萬千瓦新能源并網(wǎng)送出，奧運會賽場用電將全部來自新能源發(fā)電。張家口供電公司發(fā)展策劃部副主任劉德坤說：“我們將把光伏發(fā)電、儲能等先進(jìn)技術(shù)融入奧運場館和城市配電網(wǎng)建設(shè)，保證奧運賽區(qū)用能百分之百為清潔能源，為低碳奧運貢獻(xiàn)力量?！?
