中國儲能網訊：今年7月31日，在國際奧委會第128次全會上，北京攜手張家口獲得2022年冬奧會舉辦權。
此前不久，國家發(fā)改委正式印發(fā)《河北省張家口市可再生能源示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃》。該規(guī)劃提出，張家口區(qū)域可再生能源消費量占終端能源消費總量比例，力爭從2014年的7%提升至2020年的30%。而坐落于此的國家風光儲輸示范工程將為此打下堅實基礎。
該示范工程占地4500畝，固定投資近100億元，擁有177臺風機、幾十種規(guī)模化光伏組件以及近30萬節(jié)的儲能電池，由國家電網公司下屬的國網冀北電力有限公司負責建設運營?！吨泄仓醒腙P于制定國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》強調，要“推動低碳循環(huán)發(fā)展。推進能源革命，加快能源技術創(chuàng)新，建設清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系”。在這方面，國家電網風光儲輸示范工程走在了前面。
目前，國外尚無風光儲聯(lián)合發(fā)電的嘗試?！吨泄仓醒腙P于制定國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》的說明中提出，落實創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，必須把重要領域的科技創(chuàng)新擺在更加突出的地位，實施一批關系國家全局和長遠的重大科技項目。國家電網公司發(fā)揮示范工程在新能源設備需求及技術發(fā)展趨勢上具有的比較優(yōu)勢及輻射能力，組織吸納國內主流風電機組、光伏技術和儲能、電工裝備廠家參與，設備綜合國產化率大于99%，取得多項完全具有自主知識產權的原創(chuàng)性成果和核心技術。其中風光儲聯(lián)合發(fā)電互補機制及系統(tǒng)集成、風光儲聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控、大規(guī)模多類型電池儲能電站集成及調控技術已達國際領先水平。
有人稱該示范工程為“中國新能源的‘夢工廠’”。它有“三個最大、一個首創(chuàng)”：國內最大的源網友好型風電場、國內最大的功率調節(jié)性光伏電站、世界上最大的多類型化學儲能電站；首創(chuàng)風光儲輸聯(lián)合發(fā)電控制和調度模式。
自2011年11月25日國家風光儲輸示范工程一期工程竣工投產以來，該工程已經安全運行近4年。年發(fā)電量突破3.2億千瓦時。截至2014年5月底，累計節(jié)約標準煤24萬噸、減排二氧化碳45萬噸。該示范工程一期風機年平均可利用率達到98.75%，一期光伏年平均可利用率達到97.72%，電站調度運行任務完成率達到100%。
早在2012年，我國風電裝機容量就超過美國，升至全球榜首。截至今年2月底，中國并網風電裝機容量首次突破1億千瓦，達到10004萬千瓦。
但風電和光伏是間歇性新能源，如果要實現(xiàn)規(guī)模化，仍面臨一些技術難題。其中最大的難題是，因風光新能源具有隨機性、波動性、間歇性等特征，難以有效預測、調度和控制，因此儲能就是一個必須攻克的難題。
國家電網風光儲輸示范工程有效地攻克了技術難關。該項目儲能有功響應速度60MW/min，控制精度0.1MW，在無功模式下，SVG響應速度均為毫秒級，可以快速補償風電、光伏出力間歇性導致的母線電壓波動及瞬動。儲能電站響應速度達到686K Var/s，對儲能電站進行有功吞吐導致的電壓波動可以進行快速補償。
儲能電站具備24小時不間斷參與聯(lián)合發(fā)電的條件，并能在“平滑波動”和“削峰填谷”運行模式間靈活切換，捉摸不定的“風”和日出夜隱的“光”被乖乖馴服。
另外，風光儲電站一般地處偏遠，一旦外部電網發(fā)生故障，將對電站內正常安全生產和日常生活造成極大影響。因此，黑啟動就成為風光儲電站必須具備的能力。
所謂黑啟動，是指電站在失去外部電網供電的情況下，通過內部自啟動能力的部件向其他發(fā)電單元送電，最終實現(xiàn)電站自啟動。
早在去年，示范工程就首次在全球范圍內實現(xiàn)風光儲聯(lián)合發(fā)電站黑啟動。這意味著在失去外部電網供電的情況下，電站可通過內部自啟動能力，保持電網正常運行。
除儲能技術及黑啟動外，國家電網風光儲輸示范工程碩果累累：牽頭編寫國家標準4項，發(fā)布國家電網公司企業(yè)標準6項；國家科技支撐計劃7大課題全部通過國家科技部正式驗收；兩項國家863科技項目進入現(xiàn)場試驗測試階段；直驅、雙饋類型風機高電壓穿越改造實現(xiàn)重大突破，機型、倍數(shù)均為國內首臺首次。
其中永磁直驅5兆瓦大風機創(chuàng)造多項行業(yè)之“最”，成為示范引領的“新亮點”。冀北壩上地區(qū)，是我國7個千萬千瓦級風電基地之一，由于風機高電壓承受能力不足已多次造成脫網事故，給電網的安全穩(wěn)定運行帶來極大隱患。項目團隊以《風電機組高電壓穿越技術研究及應用》課題為主攻方向，在直驅風機2.5MW機組高電壓穿越改造項目中，成功跨越1.3倍機端額定電壓下不脫網運行200毫秒時限，完成對直驅風機的改造。
截至目前，示范工程共申請專利108項，發(fā)表論文103篇，（其中SCI、EI收錄42篇），申請軟件注冊權7項，研究成果已被推廣應用于甘肅敦煌及青海都蘭等項目建設。“大容量風光儲聯(lián)合發(fā)電關鍵技術研究及示范應用”課題高票通過中國電機工程協(xié)會組織的專家評審，榮獲國家電網公司科技進步特等獎。
今年5月，全國人大常委會原副委員長、中國科學院原院長路甬祥院士，率“發(fā)展分布式可再生能源應用和智能微網咨詢研究”課題組一行赴張北調研。他高度肯定了國家電網公司在新能源并網領域所做的工作，并表示，國家電網公司在促進新能源發(fā)展中做了實事，國家風光儲輸示范工程是中國的、世界的，也是現(xiàn)代的、未來的。
幾年來運行的實踐證明，示范工程已成功構建起目前世界上規(guī)模最大的集風電、光伏發(fā)電、儲能及智能輸電四位一體的新能源智能穩(wěn)定接納系統(tǒng)。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的深入推進，再加上綠色奧運的開展，中國的風光儲輸項目，不僅有條件成為國內了解新能源發(fā)展方向的窗口，還基本具備了配合國家總體外交政策，實施新能源技術“走出去”的可能性，或將成為中國創(chuàng)造的又一張“金名片”。
