风光储输示范工程破解新能源发电并网难题

这是国内首个智能化源网友好型风电场，也是国内首个功率调节型光伏电站;这是世界上规模最大的多类型化学储能电站，也是智能化运行水平最高、运行方式最为多样化的新能源示范工程。被多个光环笼罩着的国家风光储输示范工程，代表了世界新能源发展的趋势，见证了国家电网公司履行社会责任的不懈追求。

“风光”无限好

12月14日，在张北坝上孟家梁风电场试验区，1000千瓦垂直轴风机下的气温低至零下26摄氏度。

1000千瓦垂直轴风机是目前世界上单机容量最大的垂直轴机型，在世界范围内首次突破了风轮空气动力、新型磁悬浮支撑、电磁力刹车、风轮减阻和变流技术等关键技术难题，能够充分利用各方向风能，且启动风速低，工作风速范围宽。

在风电场试验区，还安装有3000千瓦永磁直驱风机和5000千瓦大容量风机。这些风机均为我国自主研发，具有完全自主知识产权。这表明，国家风光储输示范工程的风电场在发挥技术引领、建设示范的同时，也将成为向世界展现中国民族风电丰硕成果的窗口。

进入光伏电站东区，犹如进入了一片蔚蓝色的“海洋”。5个蓝色的高倍聚光电池向日葵一般，朝着太阳的方向，不时发出“滋滋”的电流声。

光伏电站总装机容量4万千瓦，分为示范区和试验区，区域面积近1800亩，是国家“金太阳”工程中建设规模最大的大型并网光伏电站。其中，光伏电站东区为试验区，装机容量1.2万千瓦。目前国内所有类型的光伏板都能在试验区找到，包括多晶硅、单晶硅、非晶薄膜、背接触式光伏组件和高倍聚光电池，跟踪布置方式涵盖最佳倾角固定式、平单轴跟踪、斜单轴跟踪和双轴跟踪。

多样化的太阳能电池、逆变器和跟踪方式将实现多模式的运行数据的比对，可分析验证不同类型太阳能电池、逆变器和跟踪方式的运行效率，积累宝贵的运行数据，可为国家推动太阳能产业发展提供了可信赖的数据支撑。

光伏电站西区为示范区。在这里，10多万块光伏板排成1654列，每一列少则30块，多则上百块，板与板之间缝隙的宽度都保持在一厘米以内。光伏板以最佳倾角固定方式布置，高质量的施工，让人赞叹。

示范工程的“指挥官”

在全景联合控制室，国网新源张家口风光储示范电站有限公司总工程师雷为民介绍说，风光储联合发电全景智能控制系统，是示范工程生产运行的控制中枢。全景智能控制系统犹如一个“指挥官”，在它的调控下，可实现电源企业和电网企业的互动。

全景智能控制系统可根据高精度的风能预测和光照预测数据，按照电网调度计划要求，对风电场、光伏电站、储能电站和变电站进行四位一体的全景监控，实现风储联合、光储联合和风光储联合等多种发电运行方式的组态、智能优化和平滑切换。

依托智能电网调度系统的D5000平台，全景智能控制系统可以捕捉到整个风、光、储、输和变电站的所有信息。据华北电力科学院副总工程师刘平介绍，常规风电场无法在统一的监控平台上实现多种机型的统一调度和有功、无功的智能优化分配。而通过D5000平台，完全友好的数据通信方式解决了不同厂家风机设备在信息互动、统一控制方面的难题。

高精度风功率预测系统能够精确地预测每台风机超短期及短期发电出力，并自动上报网调。根据电网负荷情况，该系统可随时调用风电机组出力，像调整常规火电机组一样方便，而且更快。不仅如此，该系统以后还能像抽水蓄能电厂一样起到调峰调频的作用，使风能、光能电源真正变成优质电源。

削峰填谷的储能系统

在储能电站，一排排电池柜整齐排列着，28万节磷酸铁锂电池储能系统正在调试中。这些电池可实现与上级调度的无缝对接，其运行状态可通过全景智能控制系统进行监控。

储能系统可实现平滑新能源发电的出力随机波动，使风能、光能等新能源的发电特性达到或接近常规能源，能够大幅降低新能源随机波动时对电网的冲击，具有跟踪电网调度计划曲线和削峰填谷等功能。

国家风光储输示范工程储能电站装机功率2万千瓦，从降低系统技术风险、便于运维、提高经济合理性和技术灵活性出发，采用1.4万千瓦磷酸铁锂电池、4000千瓦钠硫电池和2000千瓦液流电池，储能总容量9.5万千瓦时，是目前世界上规模最大的多类型化学储能电站。2011年6月20日，储能电站开工建设。10月20日，锂电池储能系统完工。经过严密的测试和调试，锂电池储能系统已投运。

在国家风光储输示范电站，人们不仅能够看到风光储输联合运转技术的先进性、创新性，还能感受到电网企业大规模接纳新能源的示范作用。