12月14日，距北京300多千米，河北省張家口市張北縣國家風(fēng)光儲輸示范工程工地上，氣溫已下降到零下25攝氏度，五六級的大風(fēng)夾雜著沙塵如刀鋒般一陣陣地在臉上劃過，又冷又疼。不過，不停轉(zhuǎn)動的風(fēng)力發(fā)電機葉片帶著勃勃生機打破了張北草原在嚴冬的沉寂，一排排光伏電池板組成數(shù)個巨大的方陣吸引著來訪者的目光，而技術(shù)人員正冒著嚴寒對國家風(fēng)光儲輸示范工程進行最后的系統(tǒng)及聯(lián)合調(diào)試。很快，張北草原將升起綠色能源支撐的“金太陽”。
新能源發(fā)展面臨挑戰(zhàn)
在能源需求越來越大的時代，轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，推動傳統(tǒng)能源的清潔高效利用，加快發(fā)展新能源和可再生能源已經(jīng)成為我國未來能源發(fā)展的基調(diào)，預(yù)計到“十二五”末，我國非化石能源在一次能源消費中的比重將達到11.4%，其中風(fēng)能和太陽能是新能源利用的主力軍。
我國風(fēng)能、太陽能資源潛力巨大，發(fā)展迅速。預(yù)計到2020年，風(fēng)電裝機將超過1.5億千瓦，太陽能發(fā)電達2000萬千瓦。但相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的同時，也面臨著亟待解決的迫切問題。
今年2月24日，甘肅酒泉風(fēng)電基地598臺風(fēng)電機組脫網(wǎng)。4月17日，甘肅瓜州15個風(fēng)電場702臺機組脫網(wǎng)。同一日，在河北張家口，國華佳鑫風(fēng)電場644臺風(fēng)電機組脫網(wǎng)。時隔8天的4月25日，酒泉風(fēng)電基地再次發(fā)生事故，上千臺風(fēng)機脫網(wǎng)。
這些事故都是因為不穩(wěn)定的風(fēng)能、太陽能電力對電力系統(tǒng)的沖擊造成的，不僅對電網(wǎng)的安全運行造成危害，對快速發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)也猶如當(dāng)頭一棒。我國太陽能、風(fēng)能資源富集地區(qū)與主要負荷中心逆向分布的基本國情，決定了我國風(fēng)電開發(fā)以大規(guī)模集中開發(fā)、遠距離高壓輸送為主，光伏發(fā)電接入電網(wǎng)呈現(xiàn)出大規(guī)模集中接入與分布式接入并舉的特點，新能源電力的大規(guī)模集中并網(wǎng)無疑將給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn)。其中主要面臨著三個技術(shù)問題：風(fēng)電、光伏出力的反調(diào)節(jié)性和有效預(yù)測困難，對電力系統(tǒng)調(diào)峰提出了巨大的挑戰(zhàn)，新能源大規(guī)模并網(wǎng)要求建設(shè)大量的備用容量和調(diào)峰電源;風(fēng)電、光伏出力多變和瞬間沖擊，影響電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性及頻率穩(wěn)定性;風(fēng)電、光伏并網(wǎng)產(chǎn)生的電壓波動、閃變以及諧波導(dǎo)致電能質(zhì)量難以滿足用戶需求。
突破瓶頸的示范工程
面對這些問題，我國風(fēng)電和光伏產(chǎn)業(yè)具備了較強的工業(yè)化生產(chǎn)能力，但尚未完全形成獨立自主的設(shè)計能力，并網(wǎng)特性、控制技術(shù)與并網(wǎng)要求存在較大差距。
在這種形勢下，2009年4月29日，財政部、科技部、國家能源局以及國家電網(wǎng)公司共同召開“金太陽工程”協(xié)調(diào)會。國家電網(wǎng)公司積極響應(yīng)國家“金太陽工程”要求，提出了“以點帶面，點面結(jié)合，在華北或西部地區(qū)規(guī)劃建設(shè)1至2個100兆瓦級標(biāo)志性示范項目”，拉開了“國家風(fēng)光儲輸示范工程”建設(shè)的大幕。國家風(fēng)光儲輸示范工程位于國家千萬千瓦級風(fēng)電基地之一的河北張家口壩上張北地區(qū)，是目前世界上規(guī)模最大的集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能及智能調(diào)度輸電工程四位一體的大規(guī)模新能源友好并網(wǎng)的綜合示范項目。工程規(guī)劃建設(shè)50萬千瓦風(fēng)電場，10萬千瓦光伏發(fā)電站和11萬千瓦儲能裝置。一期工程建設(shè)風(fēng)電10萬千瓦、光伏發(fā)電4萬千瓦和儲能2萬千瓦，配套建設(shè)一座220千伏智能變電站。國家風(fēng)光儲輸示范工程一期工程平均每年發(fā)電2.6億千瓦時，每年降低約9.36萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗，減少約18萬噸二氧化碳排放。
國家風(fēng)光儲輸示范工程建成后將成為國內(nèi)智能化運行水平最高、運行方式最為靈活多樣的新能源示范工程。工程的建設(shè)將帶動風(fēng)電和光伏發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級，促進風(fēng)電、光伏并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定的出臺，促進國家新能源產(chǎn)業(yè)又好又快向前發(fā)展。
