中國儲能網(wǎng)訊：截至10月底，冀北地區(qū)集中式風(fēng)電、光伏裝機5914.6萬千瓦，新能源占統(tǒng)調(diào)裝機占比達78.4%、占區(qū)域總裝機67.5%，占比居全國省級電網(wǎng)首位。
冀北清潔能源基地地處河北北部，是我國“十四五”規(guī)劃的九大清潔能源基地之一。在冀北清潔能源基地，冀北公司圍繞中國式現(xiàn)代化建設(shè)河北篇章和國家電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展布局，圍繞源網(wǎng)荷儲數(shù)全環(huán)節(jié)發(fā)力，全面推進冀北新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動，加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，以冀北新型電力系統(tǒng)建設(shè)“樣板間”的一域之光，為推進中國式現(xiàn)代化貢獻力量。
新能源并網(wǎng)取得突破性成果
11月12日，中國電子企業(yè)協(xié)會公布了2024年能源電子（終端應(yīng)用）典型案例征集活動評選結(jié)果，電科院一項技術(shù)成果“基于大數(shù)據(jù)的新能源精益化運行與管控”成功入選典型案例。該成果可助力電網(wǎng)公司實現(xiàn)對新能源運行的準確感知和精準管控，支撐新能源場站的精益運維和增功提效，為區(qū)域新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級提供技術(shù)支撐。
“風(fēng)的故鄉(xiāng)、光的海洋”，地處河北省西北部、內(nèi)蒙古高原南緣，張北地區(qū)風(fēng)能年均利用小時數(shù)2400小時以上，太陽年均日照時數(shù)2897小時。大好“風(fēng)光”蘊含著無限能量，國家風(fēng)光儲輸示范工程就坐落在這里。
國家風(fēng)光儲輸示范工程是目前世界上規(guī)模最大、綜合利用水平最高的集風(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項目。
走進示范基地電站控制中心，一套科技感十足的操作系統(tǒng)呈現(xiàn)在眼前。這里被稱作整個風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的大腦，對風(fēng)光儲輸系統(tǒng)進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)?！帮L(fēng)光儲輸‘四位一體’聯(lián)合發(fā)電控制和調(diào)度模式使新能源發(fā)電出力10分鐘平均波動率由30%降至小于5%，同時研發(fā)國內(nèi)首個多尺度、全天候、高精度風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測系統(tǒng)，實現(xiàn)風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測偏差小于10%?！眹W(wǎng)冀北張家口風(fēng)光儲輸新能源有限公司黨委黨建部主任梁立新說，工程的投產(chǎn)為解決新能源大規(guī)模集中開發(fā)難以控制、難以調(diào)度的世界性難題貢獻了“中國智慧”。
為進一步確保新能源可靠發(fā)出、可靠并網(wǎng)、可靠送出，冀北公司推動“新能源+調(diào)相機”模式落地。2022年12月14日，冀北地區(qū)首臺新能源分布式調(diào)相機在承德塞罕壩轎頂山風(fēng)電場正式投入運行。2022年12月27日，國家風(fēng)光儲輸示范基地首臺調(diào)相機組實現(xiàn)一次并網(wǎng)成功，標志著該電站已在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)“新能源+儲能+調(diào)相機”模式落地。
分布式調(diào)相機具有系統(tǒng)簡單、集成度高、調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點，既能發(fā)揮系統(tǒng)動態(tài)無功儲備的作用，又能為新能源場站提供暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)全過程電壓支撐，可有效解決新能源匯集地區(qū)電壓支撐能力不足的問題，助力提升新能源安全運行和消納水平，被稱為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的“壓艙石”“穩(wěn)定器”。
在冀北公司的推動下，截至目前，張家口、承德等地區(qū)的新能源場站已投運28臺分布式調(diào)相機，總?cè)萘?8萬千乏，提升新能源送出能力154萬千瓦。冀北電網(wǎng)已建成國內(nèi)規(guī)模最大的新能源匯集系統(tǒng)分布式調(diào)相機群，成為國內(nèi)運行分布式調(diào)相機規(guī)格最全、臺數(shù)最多的省級電網(wǎng)。
點亮京津冀萬家燈火
9月10日，冀北公司建設(shè)的張家口壩上500千伏變電站及擴建工程投產(chǎn)。壩上新建及擴建工程能夠滿足5850兆瓦新能源接入需求，將進一步提升張家口地區(qū)可再生能源的消納比例。冀北電網(wǎng)又新增一條新能源外送大通道。
作為華北電網(wǎng)“西電東送”“北電南供”的重要樞紐，冀北電網(wǎng)特高壓、交直流、柔性輸電等各種電網(wǎng)技術(shù)和形態(tài)齊備，已經(jīng)建成張北到雄安1000千伏特高壓交流輸變電工程、±500千伏張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程及多個500千伏交流輸電通道，將綠色電力源源不斷送到京津冀地區(qū)。
通過張雄特高壓來自張北的清潔能源，持續(xù)不斷地輸往雄安新區(qū)，提供著綠色的電能。該工程是連接雄安新區(qū)的首條輸送清潔能源的特高壓輸電通道，起于張家口特高壓變電站，止于保定特高壓變電站，2020年8月建成投產(chǎn)。截至目前，張雄特高壓累計輸送綠電超667億千瓦時，相當(dāng)于節(jié)約標準煤燃燒2334萬噸，減少二氧化碳排放6098萬噸。
“張北的風(fēng)點亮北京的燈”，在北京2022年冬奧會期間廣為傳頌，講的就是冀北公司建設(shè)運維的世界首個柔性直流電網(wǎng)工程——張北柔直工程的故事。張北柔直工程采用我國原創(chuàng)、世界領(lǐng)先的柔性直流輸電技術(shù)，將張北新能源基地、承德豐寧儲能基地等新能源基地與北京負荷中心相連，讓張家口壩上隨機波動的風(fēng)電、光伏等清潔能源轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定可靠的電能，源源不斷送往京津冀，保障北京冬奧會場館在奧運史上首次實現(xiàn)100%綠電供應(yīng)。
張北柔直工程2020年6月29日正式投運。投運以來，冀北公司針對柔直電網(wǎng)技術(shù)的特殊性，探索應(yīng)用先進的“構(gòu)網(wǎng)型開環(huán)控制策略”，有效平抑新能源出力隨機波動給柔直電網(wǎng)帶來的影響，減少系統(tǒng)運行故障發(fā)生率，大幅提高柔直電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力和靈活性，提升綠電輸送能力30%以上，工程實現(xiàn)450萬千瓦滿功率運行。截至目前，張北柔直工程已經(jīng)累計向京津冀地區(qū)輸送綠電突破300億千瓦時，達341億千瓦時，約等于930余萬戶家庭一年的用電量。
冀北清潔能源基地內(nèi)，多項重點工程正在加速建設(shè)。張北至勝利1000千伏輸變電工程冀北段已竣工，計劃10月底投運。大同至天津南1000千伏輸變電工程大同到懷來段已經(jīng)獲得核準。牌樓輸變電工程、康保主變擴建工程等4項500千伏工程年底前投運。
截至目前，冀北電網(wǎng)已形成了以京津冀北1000千伏特高壓大環(huán)網(wǎng)為支撐，西部多層級、多通道、多落點交直流電網(wǎng)深度融合的清潔能源外送格局，東部“三橫四縱”500千伏堅強受端主網(wǎng)架。
服務(wù)綠色低碳能源消費
截至9月26日，冀北清潔能源基地今年新能源交易電量達523.09億千瓦時，同比增長50.34％。其中，綠電交易量達260億千瓦時，同比增長近52%，綠電交易規(guī)模約占全國規(guī)模的23%，居全國首位。冀北電力用戶購買綠證達35.8萬張。184家新能源發(fā)電企業(yè)與1467家用戶側(cè)主體通過冀北電力交易平臺達成綠電交易。
將冀北地區(qū)豐富的清潔能源輸送到千家萬戶，冀北公司在建設(shè)運維有形電網(wǎng)的同時，還打造了一張無形的網(wǎng)，通過冀北電力交易中心，建設(shè)全面放開的綠色電力市場，推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、新能源高質(zhì)量發(fā)展。
協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的大規(guī)模綠電市場連續(xù)運營體系，是服務(wù)供給側(cè)大規(guī)模新能源入市、實現(xiàn)大規(guī)模市場化消納并傳遞綠色環(huán)境價值的市場建設(shè)實踐，也是引導(dǎo)新能源電力從被動保障收購轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏Ρ９┖褪袌龈偁幍闹匾α?，在?gòu)建新型電力系統(tǒng)的探索實踐中具有示范效應(yīng)。
近年來，冀北公司加快構(gòu)建適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的市場機制，系統(tǒng)設(shè)計大規(guī)模綠電入市、交易組織、結(jié)算認證全鏈條業(yè)務(wù)機制，在“年度+月度+月內(nèi)”常態(tài)化運營的基礎(chǔ)上，積極向交易周期更短（周交易）和更長（多年期交易）雙向延伸，實現(xiàn)交易周期全覆蓋。以綠電洽談會推動市場用戶與新能源發(fā)電企業(yè)簽訂多年期綠電協(xié)議，并在全國率先啟動了月內(nèi)綠電合同回購交易，提供可溯源的調(diào)偏手段，為用戶購買綠電提供公平的交易機會和暢通的交易渠道。
綠電交易讓用電含“綠”量增加，虛擬電廠則讓用電更經(jīng)濟。虛擬電廠是依托負荷聚合商、售電公司等機構(gòu)，通過新一代信息通信、系統(tǒng)集成等技術(shù)，實現(xiàn)需求側(cè)資源的聚合、協(xié)調(diào)、優(yōu)化，形成規(guī)模化調(diào)節(jié)能力支撐電力系統(tǒng)安全運行。
近年來，冀北公司搶抓技術(shù)前沿，培育打造地方特色的多品類、多資源虛擬電廠，推動蓄熱電鍋爐供暖用戶、電動重卡充換電負荷、大工業(yè)負荷參與輔助服務(wù)市場。
冀北蓄熱式電鍋爐虛擬電廠目前聚合22戶，打包41萬千瓦負荷參與華北輔助服務(wù)市場，夜間風(fēng)力大發(fā)電高峰時段，蓄熱式電鍋爐錯峰啟動，開展填谷響應(yīng)，通過價格信號激發(fā)負荷側(cè)資源調(diào)峰潛力，在國內(nèi)率先成功實踐第三方獨立主體參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場商業(yè)模式。冀北電動重卡型虛擬電廠，相較年初，聚合規(guī)模已經(jīng)增長約5倍，調(diào)節(jié)能力從2.23萬千瓦擴大至10.56萬千瓦。冀北大工業(yè)特色虛擬電廠推進鋼鐵工業(yè)負荷參與華北輔助服務(wù)市場，引導(dǎo)用戶在市場時段調(diào)整軋鋼頻率來進行響應(yīng)。
冀北公司將虛擬電廠接入冀北負荷管理中心，開展用戶市場響應(yīng)能力及有效性分析，根據(jù)實時需求靈活調(diào)整供給，為用戶享個性化服務(wù)參與電網(wǎng)平衡。同時，虛擬電廠運營管理平臺和虛擬電廠聚合商服務(wù)平臺，更好服務(wù)虛擬電廠建設(shè)運行。下一步，冀北公司瞄準新型電力系統(tǒng)綠色低碳目標，繼續(xù)加快虛擬電廠業(yè)務(wù)資源聚合、能力整合，推動冀北虛擬電廠集群建設(shè)上規(guī)模、出特色。
提供規(guī)?；瘍δ軕?yīng)用整體解決方案
“試驗設(shè)備已運行滿114個循環(huán)，運行狀態(tài)良好?！?1月24日，在國家風(fēng)光儲輸示范工程，儲能專業(yè)人員巡視完電池老化試驗和實證系統(tǒng)后，第一時間和同事記錄巡視結(jié)果。
國家風(fēng)光儲輸示范工程建有世界規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲能電站，規(guī)劃建設(shè)70兆瓦儲能項目，目前已建設(shè)33兆瓦儲能容量。在這里，冀北公司規(guī)劃構(gòu)建集多類型儲能本體、儲能技術(shù)裝備、儲能電站并網(wǎng)特性測試于一體的國家級綜合性試驗測試和技術(shù)實證平臺，夯實新型儲能性能試驗測試與實證的核心能力。該項目已經(jīng)納入國家電網(wǎng)公司新型儲能原創(chuàng)技術(shù)策源地基礎(chǔ)設(shè)施和交叉研究平臺的建設(shè)方案。
近年來，依托儲能設(shè)備資源，冀北公司深入探索新型儲能技術(shù)，自主搭建了鋰電池?zé)崾Э卦囼灜h(huán)境，實現(xiàn)了國內(nèi)首次磷酸鐵鋰電池簇級熱失控試驗。同時，構(gòu)建了具有“雙高”形態(tài)的真實電網(wǎng)環(huán)境，開展多種新型儲能與風(fēng)、光新能源的聯(lián)合試驗，復(fù)現(xiàn)國內(nèi)外典型電網(wǎng)事件，開展了新能源裝備可靠性驗證，推動主動支撐技術(shù)示范推廣。
儲能可以針對風(fēng)、光發(fā)電的隨機性、波動性和間歇性進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)風(fēng)、光、儲多時間尺度的出力互補，提高新能源發(fā)電的可預(yù)測性、可控制性、可調(diào)度性，使之達到或接近常規(guī)電源，解決新能源安全穩(wěn)定運行和有效消納問題。如何讓儲能穩(wěn)定地發(fā)揮作用，便是冀北公司攻關(guān)的重點。
冀北公司提出新能源與儲能聯(lián)合主動支撐控制策略，實現(xiàn)儲能容量最優(yōu)配置，形成“新能源+儲能”推廣應(yīng)用新模式，為新能源電站提供科學(xué)、經(jīng)濟的儲能系統(tǒng)應(yīng)用整體解決方案。同時，該公司搭建電池儲能系統(tǒng)多層級精細化仿真平臺，研究復(fù)雜運行工況下的儲能單元充放電性能劣化規(guī)律，形成了儲能電站“單體—單元—儲能系統(tǒng)—電站”多層級精細化建模方法，為后續(xù)研究提供便利。
冀北公司不斷提升電站儲能系統(tǒng)的運營效率，通過對大規(guī)模電池儲能電站系統(tǒng)集中接入、協(xié)調(diào)控制以及實時快速出力分配，使電池儲能電站的整體響應(yīng)時間小于900毫秒，10分鐘聯(lián)合發(fā)電波動率均小于5%，在解決風(fēng)光資源不穩(wěn)定特性，實現(xiàn)其大規(guī)模集中并網(wǎng)、集成應(yīng)用中發(fā)揮出顯著作用。
冀北公司還與中電聯(lián)電力咨詢評價研究院共同成立新型儲能安全檢測與評價中心，攜手相關(guān)科研院所，進一步深化新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用研究，促進國家新型儲能和新能源產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
依托新型儲能安全檢測與評價中心，冀北公司聚焦建立清潔、可持續(xù)的綠色能源供應(yīng)體系，持續(xù)提升儲能調(diào)節(jié)能力，深化新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用研究，建立和完善新型儲能性能檢測和安全評價技術(shù)標準，統(tǒng)籌開展儲能電池及系統(tǒng)安全檢測和評價等各項工作，同時努力培養(yǎng)更多儲能行業(yè)專業(yè)技術(shù)人才，為新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展積淀發(fā)展?jié)摿Α?
未來，冀北公司還將重點支持新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用和抽水蓄能電站建設(shè)，大力發(fā)展電源側(cè)儲能，積極服務(wù)用戶側(cè)儲能發(fā)展，積極推動并參與制定新型儲能規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)安裝、并網(wǎng)調(diào)試、運行監(jiān)測等全環(huán)節(jié)標準體系建設(shè)。
深入推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年登高行動
“智能巡檢結(jié)束，巡視點位共1617個，無異常點位，巡視正常，聲紋監(jiān)測顯示……”11月13日，在 500千伏千松壩變電站輔助控制系統(tǒng)屏幕前，國網(wǎng)承德公司超高壓輸變電運檢中心運維人員季晨陽正在利用遠程智能巡檢系統(tǒng)對變電站內(nèi)的重要設(shè)備進行巡視，確保中秋節(jié)期間站內(nèi)設(shè)備可靠運行。
數(shù)智化堅強電網(wǎng)是以特高壓和超高壓為骨干網(wǎng)架，以各級電網(wǎng)為有力支撐，以“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)為驅(qū)動，以數(shù)字化智能化綠色化為路徑，數(shù)智賦能賦效、電力算力融合、主配協(xié)調(diào)發(fā)展、結(jié)構(gòu)堅強可靠，氣候彈性強、安全韌性強、調(diào)節(jié)柔性強、保障能力強的新型電網(wǎng)。去年以來，冀北公司以實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型登高為抓手，全面推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型“十大工程”落地實施，各專業(yè)、各層級協(xié)同聯(lián)動，基本完成三年登高首年任務(wù)，數(shù)字化工作實現(xiàn)重大突破，提升業(yè)務(wù)效率和智能化水平。
在唐山，冀北公司采用集一艙多控、遠程集控、網(wǎng)格布置、智能識別等功能為一體的“1+N”輸配變無人機巡檢系統(tǒng)，實現(xiàn)了曹妃甸區(qū)海島域輸電線路自主巡檢全覆蓋。據(jù)介紹。該巡檢系統(tǒng)實現(xiàn)了“一鍵巡檢”。運維人員只需用鼠標選擇相關(guān)巡檢任務(wù)，下發(fā)巡檢指令，系統(tǒng)就可根據(jù)坐標數(shù)據(jù)及空域、氣象、環(huán)境等信息自動生成航跡規(guī)劃。無人機巡檢作業(yè)的任務(wù)下發(fā)、自主起降、智能作業(yè)、數(shù)據(jù)回傳、AI識別等環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了自動處理、智能流轉(zhuǎn)、過程溯源，且平臺可智能識別設(shè)備缺陷并分析異常原因，經(jīng)技術(shù)人員復(fù)審后，可直接向責(zé)任班組下派工單進行及時檢修。
在秦皇島，冀北公司打造“數(shù)字空間”的保電系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于電網(wǎng)一張圖，接入實時天氣、氣象預(yù)報、微氣象等數(shù)據(jù)，構(gòu)建防汛一張圖，按照實時天氣情況細化預(yù)警區(qū)域，分析研判受惡劣天氣影響的轄區(qū)電網(wǎng)設(shè)備，自動發(fā)送隱患處理及搶修工單，提高電網(wǎng)應(yīng)對各種極端氣候災(zāi)害的能力。
在承德，冀北公司在罕壩機械林場應(yīng)用無人機、全景攝像頭、激光雷達等設(shè)備開展輸配電線路激光建模工作。在通過無人機掃描，獲取穿越林場的27條輸配電線路的厘米級精度點云數(shù)據(jù)后，該公司應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)對點云數(shù)據(jù)進行處理，搭建輸配電線路數(shù)字孿生模型。依托該模型，運維人員能更精準地分析線路運行情況，為穿越林區(qū)、山區(qū)的線路制定差異化運維措施。在此基礎(chǔ)上，冀北公司搭建了塞罕壩森林草原防火預(yù)警監(jiān)測平臺。該平臺可結(jié)合氣象數(shù)據(jù)及數(shù)字孿生模型的情況，預(yù)判線路所在區(qū)域的火險等級，出現(xiàn)高火險等級時平臺會向運維人員推送告警信息。
目前，冀北公司圍繞爭創(chuàng)“兩個標桿”工作總抓手，持續(xù)抓好數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年登高行動，深化重點攻關(guān)“揭榜掛帥”機制，圍繞“四服務(wù)一強化”推進數(shù)字化建設(shè)，努力實現(xiàn)公司數(shù)字化再上新臺階。
