国家风光储输示范工程2011年竣工投产，2016年荣获第四届中国工业大奖。该工程为解决新能源大规模开发利用、友好接入电网提供了良好的解决方案。
国家风光储输示范工程位于河北省张家口市张北县西部，是当时世界上规模最大的集风力发电、太阳能光伏发电、储能装置和智能输电“四位一体”的新能源综合性示范工程。
它解决了单一的风力发电、光伏发电难预测、难控制、难调度的技术问题，将不稳定的间歇性、波动性电能变换成接近常规火电的绿色电源，破解了大规模新能源并网的技术瓶颈。
国家风光储输示范工程。资料图
国家风光储输示范工程提出了风光储七种运行组态的联合发电，即风力发电、储能发电、太阳能光伏发电、“风+光”发电、“光+储”发电、“风+储”发电、“风+光+储”发电，通过实时调节风、光、储各单元的运行状态，使联合发电系统能够准确、快速地参与电网调度任务，为解决新能源大规模集中开发、集成应用的世界性难题提供了“中国方案”。
示范工程通过自主创新，实现了完全具有自主知识产权的原创性成果，取得了多项核心技术突破。其中风光储联合发电互补机制及系统集成、风光储联合发电监控、大规模多类型电池储能电站集成及调控以及风电入网检测等技术已达到国际领先水平，成功实现了将风力、太阳能发电中的不稳定电力转化成为优质、安全、可靠的绿色能源。
截至目前，该工程已建成风力发电装机容量496兆瓦、光伏发电装机容量100兆瓦、储能容量32兆瓦。目前正在筹建182.4兆瓦构网型风光储示范工程，其中风电136兆瓦、光伏14兆瓦，化学储能30兆瓦、飞轮储能1.2兆瓦、超级电容储能1.2兆瓦。截至2024年9月5日，国家风光储输示范工程安全运行4960天，输出优质绿色电能119亿千瓦时，相当于节约标准煤480.84万吨，减少排放二氧化碳1129.49万吨、二氧化硫37.11万吨、氮氧化物17.75万吨。
风力发电+太阳能光伏发电联合形式的出力虽可以在一定程度上减小出力波动，提高电能质量，但其出力与火力发电等传统发电方式仍有一定差异。为了进一步完善风力发电+太阳能光伏发电联合形式出力不够平滑、稳定的问题，化学储能技术被运用到风力发电+太阳能光伏发电的联合发电系统中。在风力发电+太阳能光伏发电的联合发电系统中加入储能技术，在发电量充沛时将电能储存起来，在出力波动时实时调节、抑制波动、削峰填谷，使电能平稳输出，为客户提供高品质电能。
国家风光储输示范工程。供图：国网冀北电力
国家风光储输示范工程建有世界规模最大的多类型化学储能电站，是全球首个集研究、技术开发、技术比对、试验及生产运行于一体的综合示范平台。2014年，国家风光储输示范工程成功完成黑启动试验，在突然失去外部电网供电的情况下，通过自有大规模电化学储能电站的反向送电功能，由小至大，逐级启动，最终完成整体启动，成为具有黑启动功能的大规模新能源联合发电站。
国家风光储输示范工程。供图：国网冀北电力
风光储联合运行模式，比单一的风电、光伏发电可控性明显增强，在平抑电网波动、跟踪调度计划发电曲线、削峰填谷等方面有很好的调节作用。该工程示范电站10分钟平均波动率低于5%、而常规风电场10分钟平均波动率在30%以上，是典型的并网友好型新能源电站。
冀北电网供电范围包括唐山、张家口、秦皇岛、承德、廊坊五个地市，辖区内的冀北清洁能源基地是我国“十四五”规划的九大清洁能源基地之一。国网冀北电力有限公司推进实施新型电力系统全域综合示范行动计划，着眼于源网荷储全链条、全环节，最大限度保障新能源外送消纳，努力在推动能源清洁低碳转型上当先锋、站排头，为实现碳达峰碳中和目标贡献力量。
为进一步促进新能源和电网友好协调发展、破解示范区新能源高效送出与消纳，国网冀北电力统筹国家风光储输示范基地等域内创新资源，加快将国家风光储输示范基地打造成为“新型电力系统科技创新示范基地”。
2023年，冀北电网启动建设华北首个新型电力系统全域综合示范区，深化应用分布式调相机、虚拟电厂等前沿技术，建成投产500千伏承德北等3项新能源配套工程。2023年，冀北清洁能源基地外送京津冀地区新能源电量约350亿千瓦时，同比增长18%。预计到2030年，冀北电网新能源装机将超过8000万千瓦，占本地电源总量比例将超过80%。储能装机容量将达到2000万千瓦以上，将基本建成新型电力系统。
国家风光储输示范工程。供图：国网冀北电力
针对新能源安全稳定送出的网源协调问题，国网冀北电力依托国家风光储输示范基地开展“构网型风光储主动支撑与汇集组网”科技示范工程建设，保障未来张家口新能源的安全稳定送出。
素材来源|《亮报》2024年9月11日科普版
审稿|臧鹏
编辑|洪叶 刘以为
