追“風(fēng)”逐“日”　張家口探索新型電力系統建設

八月，廣袤無(wú)垠的張北草原已有涼意，一架架白色風(fēng)機迎風(fēng)轉動(dòng)，一塊塊光伏板整齊排列，借助張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程，每年將有140億千瓦時(shí)的綠電被又快又穩地輸送到北京的千家萬(wàn)戶(hù)，點(diǎn)亮首都燈火。

(資料圖)

這里便是張家口可再生能源示范區，也是全國首個(gè)和唯一的國家級可再生能源示范區，在過(guò)去的七年里創(chuàng )造了十三項“第一”，在大規模新能源發(fā)電和送出、多樣化可再生能源終端用能等方面走在全國前列，已具備新型電力系統諸多特征。

“張北柔直工程擁有450萬(wàn)千瓦的可再生能源匯集能力，是世界首個(gè)輸送大規模風(fēng)能、太陽(yáng)能、抽水蓄能等多種形態(tài)能源的四端柔性直流電網(wǎng)，突破了柔性直流組網(wǎng)、容量提升與可靠性提升等三大技術(shù)難題，創(chuàng )造了12項世界第一。經(jīng)由它，張北的‘無(wú)限風(fēng)光’順利進(jìn)京?！眹W(wǎng)冀北超高壓公司±500千伏中都換流站運行值長(cháng)楊杰介紹說(shuō)。

要把綠色電力又好又穩地輸送出去，還有一種設備功不可沒(méi)，那就是被譽(yù)為“充電寶”的抽水蓄能電站。

風(fēng)電、光伏具有較強的波動(dòng)性，而抽水蓄能具有調峰、填谷、調頻、調相、儲能、事故備用和黑啟動(dòng)等多種功能，充當著(zhù)大電網(wǎng)安全運行穩定器、調節器的角色。

從張北一路往東200多千米，燕山深處、灤河上游，坐落著(zhù)由中國自主設計建設、世界裝機容量最大的抽水蓄能電站——國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站，并入張北柔性直流電網(wǎng)和華北電網(wǎng)。

置身長(cháng)400多米、寬25米、內高50多米的地下廠(chǎng)房中央，一排白色圓頂形機組一字排開(kāi)，連接地下輸水系統，這正是整座抽水蓄能電站的關(guān)鍵——12臺30萬(wàn)千瓦可逆式水泵水輪機發(fā)電電動(dòng)機組。

“當電網(wǎng)的電富余時(shí)，電力驅動(dòng)機組反轉進(jìn)行抽水，當電網(wǎng)用電高峰時(shí)，高處的水流下推動(dòng)機組正轉進(jìn)行發(fā)電，每臺機組兼具抽水和發(fā)電功能。機組可在3分半鐘內由停機轉變?yōu)闈M(mǎn)負荷發(fā)電?！眹W(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能有限公司副總經(jīng)理吳培枝說(shuō)。

當前，隨著(zhù)張家口可再生能源發(fā)展向更高層級邁進(jìn)，如何確保更大規模的“綠電”可控、可調？國家風(fēng)光儲輸示范工程給出了答案。

“這是世界上規模最大的集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能及智能輸電工程‘四位一體’的新能源示范工程，是首個(gè)集中體現風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電先進(jìn)性和創(chuàng )新性的綜合性示范工程?！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副主任梁立新向記者介紹說(shuō)。

走進(jìn)國家風(fēng)光儲輸試驗示范工程電站控制中心，風(fēng)光儲輸四位一體的操作系統映入眼簾。這里被稱(chēng)作整個(gè)風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電系統的大腦，對風(fēng)光儲輸系統進(jìn)行統一協(xié)調?！帮L(fēng)光儲輸‘四位一體’聯(lián)合發(fā)電控制和調度模式使新能源發(fā)電出力10分鐘平均波動(dòng)率由30%降低至小于5%，同時(shí)研發(fā)國內首個(gè)多尺度、全天候、高精度風(fēng)光聯(lián)合功率預測系統，實(shí)現風(fēng)光聯(lián)合功率預測偏差小于10%?！绷毫⑿抡f(shuō)，這一項目的投產(chǎn)為解決新能源大規模集中開(kāi)發(fā)難以控制、難以調度的世界性難題貢獻了“中國智慧”。

除了大規模新能源發(fā)電和送出，張家口還探索多樣化可再生能源終端用能：全國第一條氫燃料電池發(fā)動(dòng)機半自動(dòng)化生產(chǎn)、全國第一個(gè)開(kāi)展綠電市場(chǎng)化交易、全國第一個(gè)制定氫能產(chǎn)業(yè)安全監管等項目審批和支持政策、國內第一個(gè)風(fēng)電制氫示范項目、氫燃料電池公交車(chē)商業(yè)化運行數量全國第一……

依托這一批批項目，張家口可再生能源實(shí)現從“制”到“輸”、從“儲”到“用”的突破，對探索新型電力系統建設、實(shí)現“雙碳”目標具有重要的示范意義。

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