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   8月，張北壩上草原迎來了一年中最美的季節(jié)。在河北省張家口市，世界上規(guī)模最大的，集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能及智能調(diào)度輸電于一體的新能源友好并網(wǎng)綜合示范項目——國家風(fēng)光儲輸示范工程，一座座高聳入云的風(fēng)機(jī)和一排排熠熠生輝的太陽能光伏板與周圍的綠色融為一體，呈現(xiàn)出新能源發(fā)展的蓬勃生機(jī)。
   時間回到2016年12月11日，第四屆中國工業(yè)大獎在北京人民大會堂揭曉，國家電網(wǎng)公司的國家風(fēng)光儲輸示范工程與探月工程、航母工程等其他8個工程一起榮獲中國工業(yè)大獎。這是國家風(fēng)光儲輸示范工程投運(yùn)五年來，國家給予該工程的最耀眼勛章。這到底是個什么樣的工程？它在促進(jìn)綠色發(fā)展、推動清潔轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮了什么樣的作用？我們來為你揭曉答案。
   技術(shù)路線世界首創(chuàng)
   近年來，我國新能源快速發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。新能源發(fā)電規(guī)模的猛增帶來了消納難題，與傳統(tǒng)能源完全不同，新能源具有隨機(jī)性、波動性、間歇性等特點(diǎn)，大規(guī)模的新能源并網(wǎng)消納，對于電力系統(tǒng)而言是個巨大挑戰(zhàn)。有電力專家形容：“新能源就像一個不聽話的孩子，時不時地會調(diào)皮搗蛋�！�
   為了消納規(guī)模如此之大的新能源電力，雖然各方不斷在消納機(jī)制上摸索、創(chuàng)新，但一些一直困擾新能源消納的技術(shù)難題還是沒有得到很好的解決。比如風(fēng)電單機(jī)容量不足、光伏面板的轉(zhuǎn)化效率難以實(shí)現(xiàn)突破、大規(guī)模儲能電池在經(jīng)濟(jì)性上仍然難以走向現(xiàn)實(shí)等。多年來，這些問題成為新能源發(fā)展的瓶頸。
   為解決這些難題，必須有一個國家級的應(yīng)用和驗(yàn)證各類新能源技術(shù)的示范平臺。在這種情形下，國家電網(wǎng)公司肩負(fù)起新能源大規(guī)模消納并網(wǎng)的技術(shù)攻關(guān)重任，投入技術(shù)團(tuán)隊和巨資，建設(shè)了國家風(fēng)光儲輸示范工程。
   國家風(fēng)光儲輸示范工程增強(qiáng)了風(fēng)電和光伏發(fā)電的友好性，保障了大規(guī)模新能源并網(wǎng)安全，實(shí)現(xiàn)了新能源大范圍配置。
   在智能系統(tǒng)的控制下，國家風(fēng)光儲輸示范工程可以進(jìn)行“風(fēng)、光、儲、風(fēng)+光、風(fēng)+儲、光+儲、風(fēng)+光+儲”7種組態(tài)時序出力，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)儲、光儲和風(fēng)光儲聯(lián)合等多種發(fā)電運(yùn)行方式自動組態(tài)、智能優(yōu)化和平滑切換，發(fā)電品質(zhì)接近常規(guī)電源，不僅滿足了平滑出力、跟蹤計劃、系統(tǒng)調(diào)頻、削峰填谷等多樣調(diào)度需求，更實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電精細(xì)化運(yùn)行與控制，為大規(guī)模新能源并網(wǎng)及調(diào)度提供了技術(shù)支撐。這一風(fēng)光儲輸聯(lián)合優(yōu)化的技術(shù)路線屬世界首創(chuàng)。
   對此，在示范工程工作多年的國網(wǎng)冀北電力風(fēng)光儲輸公司副總工程師劉漢民博士解釋說：“當(dāng)風(fēng)電、光伏發(fā)電出力足夠時，可將多余的發(fā)電出力儲存到電池中；一旦風(fēng)光出力不夠，儲能系統(tǒng)就可以放出電量。而這一切，都是通過聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。它是整個風(fēng)光儲電站的‘大腦’，可改善風(fēng)電、光伏出力的波動性和間歇性，使之安全穩(wěn)定地并入電網(wǎng)運(yùn)行�！�
   風(fēng)光儲輸示范工程還引領(lǐng)著風(fēng)電、光伏、儲能電池行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。有了風(fēng)、光、儲，相當(dāng)于一個人有了手、腳和身體，為風(fēng)光儲電站安上“智慧大腦”勢在必行，為此，風(fēng)光儲全景一體化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)是整個發(fā)電系統(tǒng)的控制核心，通過風(fēng)光互補(bǔ)、儲能調(diào)節(jié)、智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的穩(wěn)定、可控，破解了新能源并網(wǎng)難題。
   建綠色工程攀技術(shù)高峰
   壩上一場風(fēng)，從春刮到冬。一句民諺道出了張北特殊的氣候特點(diǎn)。這里風(fēng)大、日照充足、空氣純凈，年平均風(fēng)速每秒6.3～8米，風(fēng)電資源可開發(fā)量4000萬千瓦。這里的太陽能資源也極為豐富，年平均日照時數(shù)2898小時，太陽能資源可開發(fā)量3000萬千瓦。
   “這邊是一期光伏電站示范區(qū)，采用的是最佳傾角固定式，那邊是二期示范區(qū)……”面對這片占地2700余畝的“試驗(yàn)田”，從2009年10月份工程踏勘就全程參與的國家風(fēng)光儲輸示范電站綜合部副主任楊凱對這里的一草一木都非常熟悉。他感慨地說：“當(dāng)時，這里就是一片荒山禿嶺，冬天最低溫度能達(dá)到零下30多攝氏度，因?yàn)闇囟忍停瑐鞲衅鲿r常失靈……”他指著西北方向一棵蔥蘢的大樹說，“原來那個位置也在規(guī)劃范圍內(nèi)，但為了讓草原多一抹綠色，我們調(diào)整了光伏組件的安裝區(qū)域，繞道保住了這棵大樹�！�
   風(fēng)沙、嚴(yán)寒、日曬、雨淋……就是在這樣嚴(yán)酷的自然條件下，國網(wǎng)冀北電力的建設(shè)者們發(fā)揚(yáng)愚公移山、艱苦奮斗的精神，從無到有建起了這項全球最大的集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能裝置及智能輸出四位一體的新能源試驗(yàn)示范工程，其建設(shè)成果為加快破解新能源大規(guī)模并網(wǎng)的世界性技術(shù)難題貢獻(xiàn)了智慧和力量，成為我國乃至全球新能源領(lǐng)域前沿探索和產(chǎn)業(yè)升級的風(fēng)向標(biāo)。
   在孟家梁風(fēng)電試驗(yàn)區(qū)，仰頭向一座丘陵上的風(fēng)機(jī)望去，它比周圍其他的風(fēng)機(jī)都更加高大雄偉。2014年11月7日，這座風(fēng)機(jī)吊裝完成。吊裝現(xiàn)場堪稱壯觀，僅拉運(yùn)1250噸吊車組件就動用了57輛大型貨車，創(chuàng)造了安裝作業(yè)海拔最高、設(shè)備運(yùn)行方式最完善等多項行業(yè)之最。在此之前，在陸上建設(shè)如此大型的風(fēng)機(jī)在國內(nèi)沒有先例，電網(wǎng)建設(shè)者與幾家外國廠家洽談，但由于技術(shù)封鎖等原因?qū)冶痪芙^。
   怎么辦？勇于超越、追求卓越的電網(wǎng)建設(shè)者橫下一條心，再難也要建成中國自己的大型風(fēng)電場！他們與國內(nèi)風(fēng)電廠家合作，邊建設(shè)邊研究，最終攻克了常規(guī)風(fēng)機(jī)故障穿越能力差容易脫網(wǎng)、無法在統(tǒng)一的風(fēng)電場監(jiān)控平臺上實(shí)現(xiàn)多種機(jī)型的統(tǒng)一調(diào)度等技術(shù)難題，建成了國內(nèi)最大的源網(wǎng)友好型風(fēng)電場。它突破常規(guī)風(fēng)電場概念，采用統(tǒng)一監(jiān)控平臺，將不同廠家、不同技術(shù)路線的風(fēng)電機(jī)組成有機(jī)整體，在全部具備低電壓穿越能力的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)機(jī)型首次高電壓穿越性能測試，時間及功率倍數(shù)均創(chuàng)國內(nèi)紀(jì)錄。
   風(fēng)機(jī)旁有一片空曠地帶。楊林說，那是為未來更大型風(fēng)機(jī)預(yù)留的機(jī)位。2016年，國家風(fēng)光儲示范電站發(fā)電11億千瓦時，其中風(fēng)電占三分之二。6年來，示范工程在源源不斷地為大電網(wǎng)輸送清潔能源的同時，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用，為新能源大規(guī)模并網(wǎng)利用積累著寶貴的運(yùn)行、試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在占地1800畝的光伏電站一期試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，整齊地排列著最佳傾角固定式、平單軸等6類采光跟蹤系統(tǒng)的光伏電池板設(shè)備。光伏班專責(zé)趙建華說：“這片試驗(yàn)區(qū)2012年建成并網(wǎng)，當(dāng)時大部分設(shè)備都是國內(nèi)首臺、首套，很多廠家主動要求把設(shè)備拿來試驗(yàn)�！比缃�，當(dāng)年的創(chuàng)新成果經(jīng)過試驗(yàn)、論證、改進(jìn)，已在全國大規(guī)模推廣，為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了可靠的技術(shù)支撐。
   自2011年投運(yùn)以來，國家風(fēng)光儲輸示范工程已經(jīng)成為我國風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能電池行業(yè)各類新設(shè)備的試驗(yàn)田、新技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)。
   全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼視察示范工程時說：“國家風(fēng)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(shù)示范平臺，對未來我國新能源的規(guī)�；瘧�(yīng)用具有重要的示范和借鑒意義�！�
   多年來，風(fēng)光儲輸示范工程圍繞突破新能源大規(guī)模并網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)瓶頸，通過自主創(chuàng)新，形成了一系列具有國際領(lǐng)先水平的核心技術(shù)，開辟了破解新能源消納這一世界難題的中國路徑。未來，我國新能源裝機(jī)還將持續(xù)快速增長，以風(fēng)光儲輸示范工程為代表的新能源技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新基地也將肩負(fù)更重要的使命。

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