国网冀北电力打造风光储、虚拟电厂等“绿色引擎”为美好生活充电

国网及北电力在风光储并网性能优化技术、风光储支撑电网稳定运行控制技术等方面建立科研优势，在大规模新能源并网、储能电池梯次利用等多个技术方向实现了重大突破，取得了在国际上领先的成果。随着新一轮电力体制改革不断深化，主体多元、开放共享、互利共赢的电力市场格局成为社会各界的共同期待。而冀北虚拟电厂在促进清洁能源消纳的同时，对构建未来的电力交易市场也有重要意义。

6月10日16时58分，从张北坝上草原传来了振奋人心的消息：由国网冀北电力有限公司参与建设的世界首个500千伏柔性直流电网工程——±500千伏张北柔性直流电网试验示范工程直流线路瞬时人工接地短路试验成功，为张北柔直工程如期投运打下坚实基础。这是国网冀北电力加快具有中国特色国际领先的能源互联网企业建设，展望未来干精彩的生动写照。

2019年6月25日，张北柔性直流电网±500千伏康保换流站工程GIS吊装就位作业现场，监理人员正在对安全控制措施执行情况进行核查。邹明 摄今年是习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略六周年。在国家电网有限公司发展战略的引领下，国网冀北电力积极克服疫情影响，加快张北柔直、张北-雄安1000千伏特高压交流等重大工程建设，深化国家风光储输示范工程科研成果应用，推进冀北虚拟电厂二期示范工程，着力推动构建清洁低碳、安全高效的能源体系，以清洁和绿色方式满足社会用能需求，打造“绿色引擎”为美好生活充电、为美丽中国赋能。

建设重大工程服务国家战略

6月10日下午16时许，在张北柔直工程张北换流站主控室内，国网冀北电科院电网技术中心智能电网研究室副主管辛光明正在为直流线路瞬时人工接地短路试验项目忙碌着。“这是一次全新的挑战，张北柔直工程是世界上电压等级最高、结构最复杂的柔性直流电网工程，必须通过试验验证其性能。”辛光明说。作为张北柔直工程调试副总工程师，辛光明牵头完成了多项试验项目，为确保工程如期投运，几个月来，他与许多坚守在工程现场的人员一样，几乎昼夜不停地奋战着。2019年6月25日，张北柔性直流电网±500千伏康保换流站工程施工现场，施工人员正在吊装桥臂电抗器。邹明 摄张北柔直工程是服务国家能源清洁低碳发展的重大工程，它突破了传统交流输电和常规直流输电的制约瓶颈，将张家口地区大规模、不稳定的可再生能源进行多点汇集，形成稳定可控的电源，直接为北京冬奥会延庆赛区供电，实现冬奥场馆100%清洁能源供电。工程将为可再生能源的高效利用及电网发展带来革命性变化。

国网冀北电力将建设张北柔直工程作为践行能源供给革命的典型实践，并将其纳入该公司“涉奥六大工程”，集全公司之力推进。而如何高质高效建设张北柔直工程，并没有现成的经验可循，作为‘第一个吃螃蟹’的人，国网冀北电力深感责任重大。自工程于2018年2月28日启动以来，国网冀北电力作为主要建设单位，全力克服工程工期紧、建设规模大、冬季高寒等一系列复杂问题，依靠科学有效的管理机制和自主创新技术成果，成功解决了工程建设中一个又一个难题，确保工程于2019年12月底前建设完成，为调试工作的开展赢得了宝贵时间。

2019年6月25日，张北柔性直流电网±500千伏康保换流站工程施工现场，施工监理人员在220千伏GIS组装车间内检查导体清理情况。邹明 摄如果说建设张北柔直工程，能够让张北的风点亮北京的灯，那么建设张雄特高压工程，就是用张北的“风光”点靓雄安的美。

初夏时节，张雄特高压工程建设激战正酣。5月28日，位于张家口市张北县与万全县交界处的张雄特高压线路工程冀北段最高塔组塔成功。“这是本标段建设的一个重要节点，我们努力跑出复工‘加速度’，全力以赴把因疫情耽误的时间抢回来。”北京送变电有限公司施工项目部经理王宝海说。5月28日，施工人员正深处173米1S110号铁塔的最高端，安装最后的横担。李峥 摄张雄特高压工程是服务京津冀一体化和雄安新区发展的国家重点工程。工程投运后，每年将为雄安新区输送70亿千瓦时以上的清洁电能，极大缓解河北省南北部电力供需矛盾，为雄安新区100%清洁电力供应创造条件，为构建蓝绿交织、清新明亮的智慧生态雄安，圆满完成这一千年大计和国家大事提供重要支撑。

根据计划安排，张雄特高压工程将于8月底前竣工投产，需要准时准点的将清洁电力输送到雄安新区，时间紧任务重。国网冀北电力以一刻也不能停、一步也不能错、一天也不能耽误的工作要求，坚持疫情防控和复工复产“两手抓、两手硬”，在3月10日恢复张雄特高压工程建设，并按下工程建设的“快进键”，克服自然环境恶劣等难题，做到保安全、控质量、促环保，全力以赴打造精品工程，确保工程务期必成。

加快技术攻关助力绿色发展

6月4日，国网风光储公司迎来了一场关于储能电站运行技术的网络研讨会，如何解决大容量电池储能电站控制运行难题，实现电站安全、可靠、高效、经济运行成为讨论的重点，国网风光储公司提出的“大容量电池储能电站建模控制关键技术及应用”创新成果赢得了与会专家的充分肯定。基于此项技术，国网冀北电力在提升储能电站经济运行和维护效率、降低安全风险等方面形成了可借鉴的经验成果，对于我国进一步探索储能技术应用和相关设备研发具有重要参考意义。这也是国网冀北电力积极推动技术创新、助力绿色发展的真实写照。国家风光储输示范工程作为全球最大的集风力发电、光伏发电、储能装置及智能输电“四位一体”的大规模新能源示范项目——国家风光储输示范工程的建设运营单位，多年来，国网冀北电力以绿色低碳为方向，聚焦可再生能源难预测、难控制、难调度和我国新能源总体装备水平亟待提升两大制约难题，持续开展科研攻关，在风光储并网性能优化技术、风光储支撑电网稳定运行控制技术等方面建立科研优势，在大规模新能源并网、储能电池梯次利用等多个技术方向实现了重大突破，取得了在国际上领先的成果。

截至5月底，冀北电网新能源装机规模已达到2166.1万千瓦，相当于一个“三峡”的容量，占统调装机容量的59.3%，占比位居国网系统第一。面对新能源的迅猛增长，国网冀北电力在以科研攻关成果服务新能源发展的同时，还着力推出一系列实打实的创新举措，进一步挖掘新能源消纳潜力。“我们全部风机都装上了新能源有功控制系统，风机出力不再受‘死指标’的限制，调度更加灵活，多出力就有得赚。”谈及国网冀北电力对新能源调度的精细管控，华电沽源风电有限公司生产运营部主任钱斌开心不已。国家风光储输示范工程依托功率预测系统、自动电压控制系统和自动有功控制系统等技术支撑手段，国网冀北电力在新能源调控运行技术上再升级，实现了“事前预测、事中优化、事后评估”的新能源全过程调控，为新能源消纳能力提升奠定了基础。此外，国网冀北电力创新开展单机信息接入，实时监视冀北全网及各新能源场站的理论出力、可用出力和弃风、弃光情况，并打造了新能源大数据运行分析平台开展新能源资源情况和损失电量精细化分析，优化新能源场站发电性能，显著拓展了新能源消纳空间。

由国网冀北电力负责建设运营的国家风光储输示范工程光伏区。国网冀北电力供图科研攻关和技术革新为能源产业转型升级提供了技术上的保障。国网冀北电力努力将工程实践和科技成果转化为生产力，为转型发展增添新动能。该公司依托国家风光储输示范工程建成世界首座百兆瓦级虚拟同步发电机电站，为构建高比例新能源电网提供了解决方案，每年减少弃风、弃光电量947.2万千瓦时，增加发电收益568.39万元。依托新能源大数据精细化分析与创新服务平台，打造新能源产业各方交互前端窗口，未来将进一步扩大数据接入规模，在大数据中心实现发电侧和电网侧数据的互联互济，全面发挥大数据应用价值，实现新能源数字化服务能力升级。

打造虚拟电厂推动能源互联

4月22日，国网冀北电力召开第二季度工作会议，该公司负责人围绕如何推动国网公司发展战略落地作出部署，要求扩大虚拟电厂接入资源规模，拓展交易品种和商业模式，应用虚拟电厂技术服务绿色冬奥，打造虚拟电厂二期示范工程。作为推进能源互联网建设有效手段，虚拟电厂示范工程如今已经从理论高地走进冀北实地，在激活能源互动消费上发挥了重要作用。

2019年12月12日，冀北虚拟电厂示范工程正式投入商业运营。这一天对于远在沽源县西南部山区的莲花滩风电场有着不同寻常的意义。“我们接入冀北虚拟电厂，2019年12月份，在富风期，电场的发电指标提升了5个百分点，相当于每台风机的利润增加了4%，是冀北虚拟电厂聚合亿万用户的强大功能，让富余风电有处可去。”该风电场场长刘宏伟说道。冀北虚拟电厂为新能源场站带来了新的生机。

冀北虚拟电厂基于智能管控平台，综合运用数字技术和智能控制技术，将用户侧可调资源智慧聚合成可与电网实时柔性互动的“物联网云”电厂。在这个数字化的“物联网云”电厂里，分布式电源、电动汽车、储能、可控负荷等资源被聚合起来，可以像传统发电厂一样，帮助电网调峰，促进清洁能源消纳，提升电网安全稳定运行水平。

随着新一轮电力体制改革不断深化，主体多元、开放共享、互利共赢的电力市场格局成为社会各界的共同期待。而冀北虚拟电厂在促进清洁能源消纳的同时，对构建未来的电力交易市场也有重要意义。

国网冀北电力首创虚拟电厂参与调峰辅助服务市场机制，《第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场试点方案》获得国家能源局、华北能源监管局正式批复。2019年12月12日零时，负荷侧资源参与华北电力调峰辅助服务市场开始在华北电网运行。

据国网冀北电力交易公司负责人王宣元介绍，调峰辅助服务是为了让电能够更安全、更经济地传送到用户，在负荷高峰的时候，增加发电机的出力，在负荷低谷的时候，减少发电机出力，以解决电能发、供、用瞬时平衡的难题。

在冀北虚拟电厂的聚合下，企业、居民等用户也可以参与电力市场交易，生产线、电锅炉、大楼、充电桩等用户侧资源，也可以成为一个个微型发电机，参与电力市场交易，获取调峰辅助服务费用。“以前，我们车间每个时段开机数量比较平均，用电负荷也相对均匀。加入冀北虚拟电厂以后，我们改进生产工序，用电高峰时段，少开机甚至不开机，夜间低谷时段争取满负荷生产。”阳光硅谷电子科技有限公司动力班运维人员张云峰说，企业接入冀北虚拟电厂并参与调峰辅助服务市场后，调整了部分车间生产工序，不仅享受到了低谷电价，并得到一笔调峰费用，一举两得。 借助冀北虚拟电厂建立的多种能源柔性互动的商业模式和市场机制，阳光硅谷这类用电客户有了全新的市场角色，他们参与到电力市场中来，与电网更好地互动，并开拓了新的盈利模式。“不仅是工厂，居民和楼宇也可以参与到冀北虚拟电厂的价值创造中。你可以把家里的电动汽车、空调、冰箱等交给虚拟电厂‘托管’，虚拟电厂将挖掘家庭的负荷特性，让用电、能耗、能效数据信息覆盖各家各户。”王宣元说。

截至4月底，冀北虚拟电厂商业运营获得总收益160.4万元，日最高收益近9万元，在一定程度上实现了电力用户、电网公司和发电企业多方降本共赢，与全社会共享创新发展成果，为美好生活赋予了新的动能。