目前，張家口低碳冬奧示范區(qū)已經(jīng)得到國(guó)家發(fā)展改革委批復(fù)，無(wú)疑其新能源將迎來(lái)新一輪發(fā)展契機(jī)。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，河北張家口將有2000萬(wàn)千瓦新能源的并網(wǎng)和送出，奧運(yùn)會(huì)賽場(chǎng)用電將全部來(lái)自新能源發(fā)電。
伴隨新能源裝機(jī)爆發(fā)式增長(zhǎng)，張家口除了在新能源多途徑本地消納和外送通道上取得一系列進(jìn)展外，在新能源并網(wǎng)方面的科技攻關(guān)也從未停歇。由國(guó)網(wǎng)冀北電力建設(shè)運(yùn)營(yíng)的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程已成為我國(guó)新能源發(fā)展的一張“綠色名片”，為破解新能源消納問(wèn)題注入更多“智慧科技”。
新能源發(fā)展的一張“綠色名片”
作為目前國(guó)內(nèi)乃至世界已投產(chǎn)項(xiàng)目中規(guī)模最大的風(fēng)、光、儲(chǔ)、輸示范工程，位于張家口張北和尚義地區(qū)國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)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)一直得到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。
記者了解到，該工程肩負(fù)著破解大規(guī)?？稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)瓶頸的職責(zé)，示范工程采用世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電建設(shè)思路和技術(shù)路線，規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電500兆瓦、光伏100兆瓦、儲(chǔ)能70兆瓦，于2011年陸續(xù)建成投運(yùn)，是目前世界最大的集風(fēng)電、光伏、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。
國(guó)網(wǎng)冀北風(fēng)光儲(chǔ)公司總經(jīng)理馬力介紹：
“4年多來(lái)，世界首創(chuàng)的‘風(fēng)光儲(chǔ)輸’聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行及調(diào)度模式歷經(jīng)天氣陰晴、風(fēng)云變幻無(wú)常、極寒暑熱交替等綜合考驗(yàn)，將‘難預(yù)測(cè)、難控制、難調(diào)度’的風(fēng)、光資源轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)可靠的綠色電能輸入電網(wǎng)。為解決大規(guī)模新能源集中開(kāi)發(fā)、集成應(yīng)用的世界性難題提供了我國(guó)自己的方案?！?/p>
自該工程投運(yùn)以來(lái)，冀北電力作為建設(shè)運(yùn)營(yíng)單位，以深度研究實(shí)踐風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電為目標(biāo)，不僅取得了一大批原創(chuàng)性技術(shù)成果，破解了大規(guī)模新能源并網(wǎng)技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)光儲(chǔ)多種組態(tài)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，而且更立足我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際，構(gòu)建起新能源領(lǐng)域的國(guó)際影響力和話語(yǔ)權(quán)，成為新能源發(fā)展的一張“綠色名片”。
風(fēng)光儲(chǔ)輸“四位一體”
走進(jìn)國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站，張北壩上草原那高高聳立的白色風(fēng)機(jī)和閃閃發(fā)光的光伏板，與藍(lán)天碧野交相輝映，與朔風(fēng)白云水乳交融。
國(guó)網(wǎng)冀北風(fēng)光儲(chǔ)公司綜合部主任楊凱向記者介紹，“該項(xiàng)目建設(shè)投運(yùn)了我國(guó)首個(gè)機(jī)型最多的并網(wǎng)友好型風(fēng)場(chǎng)。涵蓋7種類別風(fēng)電機(jī)組，選型和建設(shè)嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，采用統(tǒng)一平臺(tái)監(jiān)控，統(tǒng)一遠(yuǎn)程故障在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信友好上傳，有功、無(wú)功遠(yuǎn)程可調(diào)，在滿足低電壓穿越性能要求基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了高電壓穿越性能?！?/p>
該工程作為目前國(guó)內(nèi)首個(gè)智能化源網(wǎng)友好型風(fēng)場(chǎng)，使用了包括2兆瓦、2.5兆瓦和3兆瓦等一系列大容量風(fēng)電機(jī)組，均為首臺(tái)的新機(jī)組、新設(shè)備、新應(yīng)用。其中，2.5兆瓦直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組及2兆瓦雙饋式風(fēng)電機(jī)組在1.3倍額定電壓的工況下保持200毫秒不脫網(wǎng)，達(dá)到了世界標(biāo)準(zhǔn)。
緊挨著成片的白色“風(fēng)機(jī)森林”的是一排排在太陽(yáng)照射下顯得熠熠生輝的太陽(yáng)能光伏板。記者了解到，該光伏電站示范應(yīng)用了最全光伏組件和跟蹤方式，多角度、全方位開(kāi)展技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，對(duì)比同緯度固定式光伏發(fā)電系統(tǒng)，跟蹤方式，多角度、全方位開(kāi)展技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，對(duì)比同緯度固定式光伏發(fā)電系統(tǒng)，跟蹤發(fā)電系統(tǒng)每年約能提高18%的發(fā)電量。
此外，記者還實(shí)地探訪了該示范項(xiàng)目的化學(xué)儲(chǔ)能電站。風(fēng)光儲(chǔ)公司副總工程師劉漢民在現(xiàn)場(chǎng)告訴記者，規(guī)?；_(kāi)發(fā)與集中并網(wǎng)已經(jīng)成為我國(guó)可再生能源開(kāi)發(fā)利用的主要模式之一，但由于風(fēng)、光等一次能源與生俱來(lái)的隨機(jī)性和波動(dòng)性等特點(diǎn)，大規(guī)模風(fēng)電和光伏的集中并網(wǎng)不可避免會(huì)給電力系統(tǒng)的運(yùn)行、調(diào)度和控制帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)。因此，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
記者了解到，目前就儲(chǔ)能方面來(lái)說(shuō)，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家均開(kāi)展了基于儲(chǔ)能技術(shù)提升大規(guī)模新能源接入能力的研究和示范，但僅限于風(fēng)儲(chǔ)或者光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電技術(shù)相關(guān)應(yīng)用，目前尚未建立起規(guī)?；虚_(kāi)發(fā)使用的相關(guān)模式體系。
而在這方面，冀北電力則是立足我國(guó)新能源資源稟賦及大規(guī)模集中接入開(kāi)發(fā)實(shí)際，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證和實(shí)地勘探，引入大規(guī)模儲(chǔ)能，通過(guò)采用風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電模式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)7種組態(tài)智能優(yōu)化和平滑切換。
“該儲(chǔ)能電站已經(jīng)涵蓋5種類型的電化學(xué)儲(chǔ)能電池，包括磷酸鐵鋰電池、全釩液流電池、鉛酸電池、鈦酸鋰電池以及超級(jí)電容，共計(jì)近30萬(wàn)節(jié)，突破了大規(guī)模電池儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制和能量管理關(guān)鍵難題，首次實(shí)現(xiàn)同一站內(nèi)平滑風(fēng)光功率輸出等多種高級(jí)應(yīng)用，解決了風(fēng)、光發(fā)電不確定性引發(fā)的電力系統(tǒng)調(diào)峰、安全問(wèn)題?！眲h民介紹。
談及儲(chǔ)能建設(shè)后續(xù)工作，劉漢民表示，今年將投運(yùn)電動(dòng)汽車電池梯次利用項(xiàng)目，同時(shí)還要配置先進(jìn)空氣壓縮儲(chǔ)能，為致力電網(wǎng)儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新展開(kāi)大規(guī)模試驗(yàn)示范。
創(chuàng)新引領(lǐng)成績(jī)斐然
截至目前，由國(guó)網(wǎng)冀北電力建設(shè)運(yùn)營(yíng)的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行近5年，為破解大規(guī)模新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用難題不斷貢獻(xiàn)出源源不斷的“智慧”。
“工程投運(yùn)以來(lái)，以風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電互補(bǔ)機(jī)制及系統(tǒng)集成為代表的五大關(guān)鍵技術(shù)突破已取得87項(xiàng)授權(quán)專利，累計(jì)獲得數(shù)項(xiàng)省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)，部分創(chuàng)新成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。”劉漢民向記者介紹，目前依托“四位一體”管控系統(tǒng)，建立了風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成了涵蓋設(shè)計(jì)規(guī)劃、基礎(chǔ)建設(shè)、專項(xiàng)研究、運(yùn)營(yíng)管理在內(nèi)的綜合性解決方案，有力補(bǔ)充了我國(guó)風(fēng)、光、儲(chǔ)電站建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)起成立由我國(guó)主導(dǎo)的IEC大容量可再生能源接入電網(wǎng)技術(shù)委員會(huì)，發(fā)布《大容量可再生能源并網(wǎng)及大容量?jī)?chǔ)能接入電網(wǎng)》等3部技術(shù)白皮書(shū)。目前，已發(fā)布國(guó)標(biāo)13項(xiàng)、行標(biāo)21項(xiàng)。顯著增強(qiáng)了我國(guó)在國(guó)際新能源領(lǐng)域的影響力和話語(yǔ)權(quán)。
此外，作為國(guó)內(nèi)最大的新能源聯(lián)合發(fā)電項(xiàng)目，在獲得多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)同時(shí)，示范工程運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)、成果已經(jīng)為外界所認(rèn)可借鑒，并推廣應(yīng)用于美國(guó)及我國(guó)寧夏、青海多個(gè)新能源聯(lián)合發(fā)電示范工程；
在示范工程的應(yīng)用提升效應(yīng)下，以比亞迪等多家電池儲(chǔ)能制造企業(yè)為代表，陸續(xù)建成投產(chǎn)了系列儲(chǔ)能產(chǎn)品，開(kāi)啟了我國(guó)電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)先河，產(chǎn)能較過(guò)去擴(kuò)大約40倍，成本降低了78%；
其聯(lián)合發(fā)電控制技術(shù)及檢測(cè)系統(tǒng)，已經(jīng)成為大規(guī)模新能源場(chǎng)站生產(chǎn)運(yùn)行的關(guān)鍵平臺(tái)，在江蘇如東海上風(fēng)場(chǎng)監(jiān)控、西藏羊八井光伏電站監(jiān)控、酒嘉風(fēng)電基地得到廣泛應(yīng)用；
涵蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)試驗(yàn)收、運(yùn)行檢修和技術(shù)監(jiān)督全過(guò)程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，已應(yīng)用于大唐新能源和魯能集團(tuán)風(fēng)場(chǎng)，為大規(guī)模新能源精益化運(yùn)行提供了強(qiáng)而有力的技術(shù)支撐。
令人難以想象的是，作為國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程的一線組織運(yùn)營(yíng)單位，風(fēng)光儲(chǔ)公司平均年齡尚不足29歲。在交流中，該公司黨委書(shū)記高峰向我們介紹說(shuō)，公司堅(jiān)持“接地氣”與“攀高峰”并重，把職工隊(duì)伍建設(shè)與科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合，多路徑、寬范疇強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)效、實(shí)訓(xùn)實(shí)踐、傳承傳播、成長(zhǎng)成才“四大功能”，眾多年輕員工已成為行家里手，真正是“小鬼當(dāng)家”。
“下一步，我們將緊密圍繞上級(jí)部署規(guī)劃，以明確扎實(shí)的‘時(shí)間表’‘路線圖’，積極推進(jìn)先進(jìn)壓縮空氣、電動(dòng)汽車電池梯次利用等大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)步伐，深入做好虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)提升，為國(guó)家及世界提供并網(wǎng)安全友好、開(kāi)發(fā)規(guī)范有效的新能源利用模式。”談及示范工程下一步工作，馬力和高峰意緒軒昂、信心百倍。
生逢其時(shí)、責(zé)無(wú)旁貸，初秋的冀北壩上，“風(fēng)光正好”。
