示范引領效果顯著

清潔能源“試驗田”建設成果豐碩

走進示范工程，張北壩上草原那高高聳立的白色風機和閃閃發(fā)光的光伏板，與藍天碧野交相輝映，與朔風白云水乳交融。

全國政協副主席、科技部部長萬鋼視察示范工程時說：“國家風光儲輸示范工程不僅是我國新能源綜合利用成果的集中展示，也為我國未來新能源的發(fā)展提供了技術示范平臺，對未來我國新能源的規(guī)模化應用具有重要的示范和借鑒意義。”

示范工程涵蓋7種類別風電機組，選型和建設嚴格遵循國家相關技術標準、規(guī)定，采用統一平臺監(jiān)控，統一遠程故障在線監(jiān)測，實現數據通信友好上傳，有功、無功遠程可調，在滿足低電壓穿越性能要求基礎上，實現了高電壓穿越性能。

緊挨著成片白色風機森林的，是一排排在太陽照射下熠熠生輝的太陽能光伏板。記者了解到，該光伏電站示范應用了最全的光伏組件和跟蹤方式，多角度、全方位開展技術經濟比較，對比同緯度固定式光伏發(fā)電系統，跟蹤方式，多角度、全方位開展技術經濟比較，對比同緯度固定式光伏發(fā)電系統，跟蹤發(fā)電系統每年能提高約18%的發(fā)電量。

記者還實地探訪了該示范項目的化學儲能電站。劉漢民在現場告訴記者：“該儲能電站已經涵蓋5種類型的電化學儲能電池，包括磷酸鐵鋰電池、全釩液流電池等，共計近30萬節(jié)，突破了大規(guī)模電池儲能協調控制和能量管理關鍵難題，首次實現同一站內平滑風光功率輸出等多種高級應用，解決了風、光發(fā)電不確定性引發(fā)的電力系統調峰、安全問題。”談及儲能建設后續(xù)工作，劉漢民表示，今年將投運電動汽車電池梯次利用項目，同時還要配置先進的空氣壓縮儲能，為電網儲能關鍵技術創(chuàng)新展開大規(guī)模試驗示范。

隨著這一全新的聯合發(fā)電運行模式的實驗與探索，科技人員實現了風光儲互補機制及系統集成、全景監(jiān)測與協調控制、功率預測、源網協調、大規(guī)模儲能技術等5大技術突破，完成了聯合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制等10項以上自主設備研發(fā)，并獲得了儲能控制策略等20多項技術創(chuàng)新。事實上，這個示范工程已成為我國新能源發(fā)電和儲能技術的試驗場。

【工程概況】

位于國家八大千萬千瓦級風電基地之一的張家口市的張北縣、尚義縣境內，風資源豐富，日照充足，具備我國新能源開發(fā)利用的典型特征。

按照風電場500兆瓦，光伏電站100兆瓦和儲能裝置70兆瓦設計規(guī)劃，以“風光互補、儲能調節(jié)、智能輸電、平穩(wěn)可控”為攻堅目標，投資近100億元，由國網冀北電力有限公司負責建設運營。

采用全球首創(chuàng)的“風光儲輸聯合發(fā)電”技術路線，在智能電網技術框架下，構建新能源發(fā)電領域自主創(chuàng)新和試驗示范兩個平臺，帶動風電和光伏發(fā)電相關產業(yè)技術升級，促進風電、光伏并網技術標準和管理規(guī)定出臺，是提升新能源綜合利用水平的重大科技創(chuàng)新工程。

1.國內最大的源網友好型風電場

2.國內最大的功率調節(jié)型光伏電站3.世界規(guī)模最大多類型電池儲能電站4.國內首創(chuàng)風光儲輸聯合發(fā)電控制和調度模式

【工程之最】

1.國內最大的源網友好型風電場

示范工程全部選用容量大、效率高、并網友好的國產裝備，率先在國內完成高電壓穿越技術改造測試，發(fā)電特性出力平穩(wěn)，達到國際領先水平。首創(chuàng)風光儲聯合發(fā)電系統，通過自主研發(fā)的風光儲聯合發(fā)電互補機制及系統集成技術，提出容量最優(yōu)配比方法及設計導則，示范電站10分鐘平均波動率低于5%，而常規(guī)風電場為30%以上。在新能源發(fā)電及源網協調領域，研發(fā)具有完全自主知識產權的風光儲聯合監(jiān)控系統，提出風光儲7種組態(tài)時序出力優(yōu)化方法，實現風儲、光儲和風光儲聯合等多種發(fā)電運行方式自動組態(tài)、智能優(yōu)化和平滑切換，發(fā)電品質接近常規(guī)電源，提升了大規(guī)模新能源匯集區(qū)電網穩(wěn)定運行水平。

2.國內最大的功率調節(jié)型光伏電站

應用最全光伏發(fā)電形式，多種設備同臺比對、研究，為我國光伏產業(yè)發(fā)展提供有力技術、數據支持。高精度光伏發(fā)電功率預測系統，較常規(guī)電站預測精度提高50%。國內首次建立風光聯合發(fā)電功率預測數值天氣預報，實現多尺度全天候風光聯合功率預測技術。國內首次應用云成像技術和裝置開展光伏功率預測，大范圍捕捉方圓云層數據信息，有效提升光伏電站超短期功率預測能力。

3.世界規(guī)模最大多類型電池儲能電站

突破大規(guī)模電池成組以及電池系統級聯技術，首創(chuàng)大規(guī)模電池儲能電站監(jiān)控系統、管理綜合控制系統。研發(fā)的儲能電池大容量成組以及大規(guī)模系統級聯技術，提出電池動態(tài)大容量成組技術及電池系統級聯方法，解決系統集成線性放大難題,實現27.5萬只電池單體電池儲能系統電站化集成，電站整體能量轉換效率大于90%；大規(guī)模儲能電站監(jiān)測與控制技術，提出儲能電站集中控制與儲能單元就地調控相互耦合分層實時控制架構，開發(fā)電池儲能電站監(jiān)控系統，實現儲能電站全功率響應時間小于900毫秒、出力偏差小于1.5%；全球首家具有“黑啟動”功能的大規(guī)模新能源聯合發(fā)電站，填補國內外該領域技術空白，確保新能源涉及的局部微電網在特殊情況下可靠運行。

4.國內首創(chuàng)風光儲輸聯合發(fā)電控制和調度模式

220千伏智能變電站以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基礎，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測；支持電網實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策、協同互動。風光儲輸聯合發(fā)電全景檢測與綜合控制系統，實現智能電網調度技術支持系統基礎平臺在新能源場站監(jiān)控系統首次應用。能夠實時優(yōu)化協調風、光、儲各系統運行狀態(tài)，減小風電和光伏發(fā)電功率大幅度、高頻率波動，提高電網接納風電和光伏電源能力，實現風光儲聯合發(fā)電系統的全景監(jiān)測與綜合控制。7種模式架構下的多控制目標跟蹤與多源協調控制技術，滿足平滑出力、跟蹤計劃、系統調頻、削峰填谷等多樣調度需求，解決了新能源發(fā)電精細化運行與控制，為大規(guī)模新能源并網以及調度提供技術支撐，實現了新能源發(fā)電可控制與可調度。