位于河北省张北县的国度风光储输示范工程是世界上首个集风力发电、光伏发电、储能体系和智能输电于一体的示范工程，这不只是一个能发电的电站，更是要为未来新能源的发展利用寻找方向的科研工程。用国度风光储示范电站风机专责朱斯的话说，就是示范引领新能源利用、发展的“梦工厂”。缘起当历史的时针走到二十一世纪的今天，中国人已经解决了一个又一个发展难题，但新的问题也接踵而至。一个至关首要的难题则是，如何大范围发展利用干净能源，还原碧水蓝天?目前，在我国甘肃、新疆、河北等风光条件较好的地域，风力光伏发电已经取得了较大发展，但也遇到了不少问题。据理解，目前影响新能源大范围并网的技能瓶颈重要有3个：一是调峰问题。由于风力忽大忽小，因此风力发电本身会波动较大，若要保证电力输出的安稳，就须要建设大批的备用容量和调峰电源;二是电力安全问题。风电和光电出力多变和瞬间冲击，影响电网的暂态稳固性及频率稳固性;三是电能质量问题，风电和光电大范围并网常常会引起电压程度下降，风机中的电子装备会带来谐波污染，影响电能质量。解决不了这些问题，就谈不上大范围利用风电、光电。正是为理解决这些技能难题，解决以风电、光伏发电为代表的新能源大范围集中并网、集成利用这一世界级难题，国度风光储输示范工程应运而生。风光储输示范工程的核心，就是在智能电网技能框架下，通过产学研合作，有效解决风光储最佳容量配比原则、中短期功率预测、风光储优化调度等核心技能，建立相干检测平台和技能尺度系统，形成一批具有自主知识产权的重大科技后果，推进要害装备国产化过程，为我国、乃至世界建立大范围新能源集中集成利用、集中并网的典型。2009年4月29日，以科技部、财政部、国度能源局、国度电网[微博]公司共同举办的“国度金太阳示范工程和谐会”为标记，国度风光储输示范工程正式拉开帷幕。为什么是张北从张家口驱车约两个小时，就可以达到国度风光储输示范工程所在地河北省张北县。采访当天，天空飘着蒙蒙细雨。不过，即使在烟雨蒙蒙中，由10多万块太阳能电池板组成的无边无际的“蓝色海洋”依然带给记者宏大的震动。更远处，则是宏大风叶缓缓转动的排排风机。示范工程的核心区，则是储能电站，每个储能电站车间中都摆放着一排排电池柜，里面整齐码放着一个个黑闸子，这是由数量不等的电池组成的“模块”。这是一片新能源利用与发展的实验田。张北县国度风光储示范电站工作人员奉告记者，示范工程落户张北是经过重复论证的。这里年平均有效风速光阴在6000小时以上。同时，这里的太阳能资源也极为丰厚，年平均日照光阴将近3000小时。近年来，以张北为代表的冀北地域新能源产业快速突起，已经成为国度批复的首批千万千瓦级风电基地之一。与此同时，该地域又面临着其他风光发电大省共同的难题：由于当地人口少，经济根基单薄，用电量有限，大批的风电和光伏发电必需通过高电压、远距离输送至京津唐电网负荷中心消纳。而风电和光伏发电因气候变革等原因，出力忽大忽小，时有时无，在没有足够数量的其他电源匹配调峰的情形下，并网时往往会导致电网运行不稳固。“张北在破解电网接纳大范围新能源技能难题上具有典范性和代表性。此外，张北距北京较近，交通便捷，生态良好，发展绿色能源得天独厚。”朱斯介绍，经详细论证，工程最终落户此地。实验田的初步收获2011年12月25日，示范工程建成投产。至2012年12月25日，累计输出优质绿色电能超过3亿千瓦时，参照国际通用模式，相当于减少燃烧919.29万升汽油、50.3万桶原油(109.25, -0.85, -0.77%)、11.31万吨尺度煤、1.22万立方米天然气所发生的二氧化碳。不过，单纯的发电、输电并不是这个示范工程的意义所在。这个电站的意义在于摸索出一条世界开创的风光储输结合发电运行模式，即通过风、光、储的七种组合发电方法，与平滑出力、跟踪盘算、体系调频、削峰填谷四种功效的联合，实现多组态、多功效、可调节、可调度的结合发电运行方法。记者理解到，在这个示范电站中，无论是风电厂、光伏电站还是储能电站都在寻求创新与突破。在这个国内最大的源网友爱型风电厂中，突破了通例“风电场”的概念，采纳统一监控平台，将不同厂家、不同技能路线的所有风电机组组合成一个有机整体，由“各自为政”的“地区方言”改说统一明了的“普通话”，跨入“风电厂”发展的新阶段。有功、无功功率已实现在线动态可调，有功调解速度、响应光阴与通例水电机组相当，在整个具备低电压穿越才能的根基上，实现了国内首次对2.5MW直驱式风电机组高电压穿越性能测试。这个国内最大的功率调节型光伏电站，应用了自主研发监控体系，实现了对 46个光伏单元、608个汇流箱下所有光伏组串电压、电流的监测，高效节能的非晶合金变压器，减小空载损耗60%以上。500千瓦、630千瓦光伏逆变器已具有有功、无功实时操纵才能，且具备夜间参与电网无功调节和上下电压穿越功效，已多次胜利抵抗局部瞬时故障扰动，为大范围光伏电站并网起到示范引领作用。而工程的最核心亮点，就是目前世界上范围最大的多类型化学储能电站， 1522面电池柜、27.5万块电池、114万个监测点正在大范围储能监控体系的亲密“监督”下，实行快慢有序、吐“故”纳“新”的统一举措。据介绍，储能电站在2012年先后共投入削峰填谷近40次，转换输出电能102.7万千瓦时，全年累计参与平滑800小时，10分钟结合发电波动率均小于5%。在风光功率平滑、跟踪调度盘算、削峰填谷等方面迅捷有效、作用突出。工程大范围储能监控体系已初步实现了储能电站体系集中接入、多类型电池体系的和谐操纵、各类电池储能装置单元的状况监测与实时响应，并超前斟酌，将未来液流、钠硫储能装置的监控也融入其中，使多类型、大范围的储能装置既可工作一致，又可以各显其能，取长补短。工程还充沛施展储能电站在科学钻研、技能开发、比对、利用实验以及生产运行中的多重功效，为各种电池特征的比对供应平台。从近阶段工作实效来看，储能整体装备运行状态良好，各项数据指标收集、收拾工作详尽、完备，为实现高效的风、光、储结合出力，供应典范的“网源友爱和谐”示范奠定了坚实的工作根基。国度风光示范工程有效解决了单一的风力发电、光伏发电难预测、难操纵、难调度的技能问题，将不稳固的间歇性、波动性电能变换成接近通例火电的绿色电源，破解了大范围新能源并网的技能瓶颈，率先解决了新能源集中并网、集成利用的要害性技能难题，实现了新能源友爱并网，晋升了大范围新能源综合应用程度。在示范工程的操纵中心，我们则直观地看到了风光储输四位一体的操作体系。在显示屏上，不同色彩的曲线明白地显示着风、光、储、输的运行状况，工作人员只须要及时操纵调解便可。“风小发出的电能不够，太阳能就会顶上来，如果风太大，多出的电量再让储能接收。”朱斯介绍说，工作人员会依据调度指令机动调节，无论风力光照如何波动，从电站发出的电流，都会始终维持向电网安稳送电。未来蓝图目前已经投产运行的是国度风光储输示范工程的一期，运行一年多，已经取得了阶段性的后果，但距离预期目的还远远不够。朱斯介绍，遵照风电40万千瓦、光伏6万千瓦、储能5万千瓦的二期建设计划，将在实现“建设范围扩大”和“软实力晋升”上展开更具尺度与典型的深层次战略攻关。遵照国度电网公司相干安排请求，二期工程将在范围化、实效化、交融化的发展框架下，进一步深刻挖掘风光资源优势互补、集中打捆运行的特点模式，体系优化储能电池的运行操纵，扩张电网友爱型新能源电站的示范效应，并增强大范畴风光互补发电体系并网特征钻研，深化科技引领效应，积极摸索风光储输与抽水蓄能结合运行操纵模式，切实施展示范工程在进步电网接纳大范围新能源方面的示范引领作用。“这里是中国新能源发展利用的‘梦工厂’，我们要尽力的就是让中国的新能源之梦空想成真。”朱斯信念满满。