河北张北国家风光储输示范基地:绿色能源创新实践助力京津冀协同发展

问题:新能源“发得多”更要“送得稳” 京津冀协同发展与能源结构转型加速推进背景下,外送清洁电力、提升绿色电能占比已成为区域高质量发展的重要支撑。然而,风电、光伏受风速和光照影响明显——功率起伏大、可预测性弱——容易对电网安全稳定运行造成扰动。如何让“看天发电”的新能源在大规模并网条件下保持稳定输出,是行业长期面临的共性难题。 原因:资源禀赋优越与用能需求旺盛叠加,倒逼技术与工程创新 张北县位于北京西北方向约200公里的坝上地区,风能与太阳能条件突出:年均风速约7米/秒,年日照时数超过2800小时,为规模化开发风、光资源提供了天然优势。,京津冀负荷密集、用能需求高,对绿色电力的稳定供给提出更高要求。资源集中开发与负荷中心远距离输送并存,使得“高比例新能源+远距离外送+电网安全稳定”的综合难题更为突出,客观上推动了风、光、储与输电一体化示范探索。 影响:从“输出电量”到“输出能力”,绿色动能持续释放 在张北国家风光储输示范基地,一排排光伏板铺展田野山间,“捕光”转化为电能;一座座风电机组迎风转动,“追风”汇聚绿色动力。基地一期工程于2011年建成投运,作为集风电、光伏、储能与智能输电于一体的综合利用工程,持续为新能源发展提供示范样本。 据运维人员介绍,基地光伏组件规模可观,风电机组装机数量达186台、装机容量约496兆瓦;目前已形成风电约500兆瓦、光伏约100兆瓦、储能约33兆瓦的整体功能格局。基地年输出约14亿千瓦时可靠绿电,累计外送绿色电力超过140亿千瓦时。伴随张北—雄安1000千伏特高压新能源通道投运,坝上“风光”加速转化为可稳定外送的电力产品,服务京津冀千家万户用能需求,也为区域减污降碳、优化能源结构提供了更坚实支撑。 更值得关注的是,基地不仅“发电”,更在“练兵”。其运维设备类型丰富,涵盖多种风机机型与光伏组件,储能侧则覆盖超级电容、液流电池等多条技术路线,具备技术验证和场景实证价值。基地储能规划规模约70兆瓦,已建成33兆瓦,后续还将结合实证平台建设,为新型储能技术从实验室走向规模化应用提供运行环境和数据支撑。 对策:以“风光储输”协同控制破解波动性,以电网支撑能力提升带动消纳水平 针对新能源出力不稳的行业痛点,基地持续探索联合运行与调度模式创新,通过风、光、储的优势互补,将波动性电源“整形成”更可控、更可调的电力输出。一上,储能作为灵活电源,可实现电能快速存取,发挥平滑输出、削峰填谷、系统调频、跟踪计划等功能,为新能源并网提供缓冲与调节空间;另一方面,联合控制中心对发、输、变设备状态及风速、出力等关键数据进行实时监测,实施统一协调控制,实现有功功率与电压的自动调节,提升整体运行的可控性与安全性。 同时,基地配置调相机等装备,从电源侧增强电网支撑能力,缓解新能源场站短路比不足等问题,提升电网稳定水平与新能源有效发电时长,并深入提高特高压工程输送效率。通过“源网荷储”关键环节协同发力,新能源从“能并网”向“高质量并网”迈进,为大基地、远距离外送条件下的稳定运行积累经验。 前景:示范工程向体系能力延伸,助推京津冀绿色转型走深走实 当前,我国新能源装机规模快速增长,电力系统正加速向高比例可再生能源转型。面向未来,风光资源富集地区与负荷中心之间的跨区配置需求仍将扩大,新能源外送通道、调节性电源、新型储能与智能调度的重要性更加凸显。张北风光储输示范基地的实践表明,通过工程化集成与运行机制创新,可以更大范围内提升新能源的可用性、可控性和可依赖性。 随着实证平台建设推进、储能技术迭代和电网支撑能力持续增强,基地有望在新型储能应用评估、并网运行标准完善、特高压外送协同诸上产出更多可复制经验,为京津冀乃至全国新能源高质量发展提供支撑。