風(fēng)光儲輸示范工程所屬的小東梁風(fēng)電場地勢較高的山梁上，編號為F004正在每秒12米的風(fēng)速下正常運轉(zhuǎn)，周圍還有其他傳統(tǒng)風(fēng)電場的數(shù)百臺風(fēng)機(jī)正跟它一樣不停地轉(zhuǎn)著。而在風(fēng)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(fēng)電場里不停運轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)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(fēng)電場都能改造成小東梁這種“源網(wǎng)友好”的風(fēng)電廠就好了。
國家風(fēng)光儲輸示范工程光伏建設(shè)現(xiàn)場。
他對記者特別強(qiáng)調(diào)，“我們這里風(fēng)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(fēng)機(jī)組成一個風(fēng)機(jī)集群場地的概念，而我們的風(fēng)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(fēng)電場是不具有這種特性的，來風(fēng)了就向電網(wǎng)送電，風(fēng)太小或者風(fēng)太大了風(fēng)機(jī)就得停下來，導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)就得安排其他的火電機(jī)組或者水電機(jī)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(dá)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(fēng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)的電腦屏幕上，一塊當(dāng)?shù)氐男l(wèi)星遙感地圖上標(biāo)注著一些紅色和藍(lán)色的風(fēng)機(jī)標(biāo)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(lán)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(biāo)，一臺風(fēng)機(jī)的詳細(xì)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(fēng)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(yuǎn)程通過視頻清晰明了地掌握這臺風(fēng)機(jī)的運行情況，而且還可以實時監(jiān)控這臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)速、發(fā)電機(jī)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(fēng)機(jī)的運行情況，根據(jù)數(shù)據(jù)的異常診斷出風(fēng)機(jī)出了什么故障，由此大大提高了運行效率。以前技術(shù)人員費時費力必須到現(xiàn)場去查看風(fēng)機(jī)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(fēng)光儲輸示范工程眾多的先進(jìn)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(fēng)機(jī)、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(fēng)電最讓人詬病的就是出力波動問題，而風(fēng)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(fēng)光儲輸示范工程研究人員的研究顯示，在張北地區(qū)的風(fēng)光資源條件下，單純輸出風(fēng)電的出力波動為30%，而風(fēng)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(dāng)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(dāng)儲能配比大于20%時，儲能作用明顯，出力波動偏差小于5%;當(dāng)儲能容量配比達(dá)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(dāng)風(fēng)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(jī)組一樣控制風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)電不再對電網(wǎng)造成威脅，所以風(fēng)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(fēng)光儲輸示范工程還能將風(fēng)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(fēng)光儲輸示范工程還可以通過聯(lián)合預(yù)測系統(tǒng)進(jìn)行氣象預(yù)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(dāng)做可調(diào)節(jié)的負(fù)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(dāng)于把低谷負(fù)荷給抬上去，這樣就可以避免一些火電機(jī)組的頻繁停機(jī);風(fēng)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(jī)組來調(diào)頻的話反應(yīng)時間可能需要幾秒，但是用風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電的話反應(yīng)時間可能只需要幾百毫秒左右，這對于維護(hù)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(jī)組給風(fēng)電頂班，現(xiàn)在風(fēng)光儲電站也可以給別的電源頂班了。”
