中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程2011年竣工投產(chǎn)，2016年榮獲第四屆中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)。該工程為解決新能源大規(guī)模開發(fā)利用、友好接入電網(wǎng)提供了良好的解決方案。
“四位一體”創(chuàng)新工程
國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程位于河北省張家口市張北縣西部，是當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的集風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、儲(chǔ)能裝置和智能輸電“四位一體”的新能源綜合性示范工程。它解決了單一的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電難預(yù)測(cè)、難控制、難調(diào)度的技術(shù)問(wèn)題，將不穩(wěn)定的間歇性、波動(dòng)性電能變換成接近常規(guī)火電的綠色電源，破解了大規(guī)模新能源并網(wǎng)的技術(shù)瓶頸。
國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程提出了風(fēng)光儲(chǔ)七種運(yùn)行組態(tài)的聯(lián)合發(fā)電，即風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、“風(fēng)+光”發(fā)電、“光+儲(chǔ)”發(fā)電、“風(fēng)+儲(chǔ)”發(fā)電、“風(fēng)+光+儲(chǔ)”發(fā)電，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)、光、儲(chǔ)各單元的運(yùn)行狀態(tài)，使聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、快速地參與電網(wǎng)調(diào)度任務(wù)，為解決新能源大規(guī)模集中開發(fā)、集成應(yīng)用的世界性難題提供了“中國(guó)方案”。
示范工程通過(guò)自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性成果，取得了多項(xiàng)核心技術(shù)突破。其中風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電互補(bǔ)機(jī)制及系統(tǒng)集成、風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控、大規(guī)模多類型電池儲(chǔ)能電站集成及調(diào)控以及風(fēng)電入網(wǎng)檢測(cè)等技術(shù)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，成功實(shí)現(xiàn)了將風(fēng)力、太陽(yáng)能發(fā)電中的不穩(wěn)定電力轉(zhuǎn)化成為優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的綠色能源。
截至目前，該工程已建成風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量496兆瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)容量100兆瓦、儲(chǔ)能容量32兆瓦。目前正在籌建182.4兆瓦構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)示范工程，其中風(fēng)電136兆瓦、光伏14兆瓦，化學(xué)儲(chǔ)能30兆瓦、飛輪儲(chǔ)能1.2兆瓦、超級(jí)電容儲(chǔ)能1.2兆瓦。截至2024年9月5日，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程安全運(yùn)行4960天，輸出優(yōu)質(zhì)綠色電能119億千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤480.84萬(wàn)噸，減少排放二氧化碳1129.49萬(wàn)噸、二氧化硫37.11萬(wàn)噸、氮氧化物17.75萬(wàn)噸。
風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行
風(fēng)力發(fā)電+太陽(yáng)能光伏發(fā)電聯(lián)合形式的出力雖可以在一定程度上減小出力波動(dòng)，提高電能質(zhì)量，但其出力與火力發(fā)電等傳統(tǒng)發(fā)電方式仍有一定差異。為了進(jìn)一步完善風(fēng)力發(fā)電+太陽(yáng)能光伏發(fā)電聯(lián)合形式出力不夠平滑、穩(wěn)定的問(wèn)題，化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)被運(yùn)用到風(fēng)力發(fā)電+太陽(yáng)能光伏發(fā)電的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中。在風(fēng)力發(fā)電+太陽(yáng)能光伏發(fā)電的聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中加入儲(chǔ)能技術(shù)，在發(fā)電量充沛時(shí)將電能儲(chǔ)存起來(lái)，在出力波動(dòng)時(shí)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)、抑制波動(dòng)、削峰填谷，使電能平穩(wěn)輸出，為客戶提供高品質(zhì)電能。
國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程建有世界規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲(chǔ)能電站，是全球首個(gè)集研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)比對(duì)、試驗(yàn)及生產(chǎn)運(yùn)行于一體的綜合示范平臺(tái)。2014年，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程成功完成黑啟動(dòng)試驗(yàn)，在突然失去外部電網(wǎng)供電的情況下，通過(guò)自有大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能電站的反向送電功能，由小至大，逐級(jí)啟動(dòng)，最終完成整體啟動(dòng)，成為具有黑啟動(dòng)功能的大規(guī)模新能源聯(lián)合發(fā)電站。
風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行模式，比單一的風(fēng)電、光伏發(fā)電可控性明顯增強(qiáng)，在平抑電網(wǎng)波動(dòng)、跟蹤調(diào)度計(jì)劃發(fā)電曲線、削峰填谷等方面有很好的調(diào)節(jié)作用。該工程示范電站10分鐘平均波動(dòng)率低于5%、而常規(guī)風(fēng)電場(chǎng)10分鐘平均波動(dòng)率在30%以上，是典型的并網(wǎng)友好型新能源電站。
冀北新能源發(fā)展
冀北電網(wǎng)供電范圍包括唐山、張家口、秦皇島、承德、廊坊五個(gè)地市，轄區(qū)內(nèi)的冀北清潔能源基地是我國(guó)“十四五”規(guī)劃的九大清潔能源基地之一。國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司推進(jìn)實(shí)施新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動(dòng)計(jì)劃，著眼于源網(wǎng)荷儲(chǔ)全鏈條、全環(huán)節(jié)，最大限度保障新能源外送消納，努力在推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型上當(dāng)先鋒、站排頭，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
為進(jìn)一步促進(jìn)新能源和電網(wǎng)友好協(xié)調(diào)發(fā)展、破解示范區(qū)新能源高效送出與消納，國(guó)網(wǎng)冀北電力統(tǒng)籌國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范基地等域內(nèi)創(chuàng)新資源，加快將國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范基地打造成為“新型電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新示范基地”。
2023年，冀北電網(wǎng)啟動(dòng)建設(shè)華北首個(gè)新型電力系統(tǒng)全域綜合示范區(qū)，深化應(yīng)用分布式調(diào)相機(jī)、虛擬電廠等前沿技術(shù)，建成投產(chǎn)500千伏承德北等3項(xiàng)新能源配套工程。2023年，冀北清潔能源基地外送京津冀地區(qū)新能源電量約350億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)18%。預(yù)計(jì)到2030年，冀北電網(wǎng)新能源裝機(jī)將超過(guò)8000萬(wàn)千瓦，占本地電源總量比例將超過(guò)80%。儲(chǔ)能裝機(jī)容量將達(dá)到2000萬(wàn)千瓦以上，將基本建成新型電力系統(tǒng)。
針對(duì)新能源安全穩(wěn)定送出的網(wǎng)源協(xié)調(diào)問(wèn)題，國(guó)網(wǎng)冀北電力依托國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范基地開展“構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)主動(dòng)支撐與匯集組網(wǎng)”科技示范工程建設(shè)，保障未來(lái)張家口新能源的安全穩(wěn)定送出。
