中國工業(yè)大獎是國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立的我國工業(yè)領(lǐng)域最高獎項，代表了“大國制造”的最高水平，被譽為中國工業(yè)的“奧斯卡”。

12月11日，第四屆中國工業(yè)大獎在北京人民大會堂揭曉，國家電網(wǎng)公司的國家風(fēng)光儲輸示范工程與探月工程、航母工程等其他8個工程一起榮獲中國工業(yè)大獎。那么，國家風(fēng)光儲輸示范工程到底是個什么工程?它為什么能獲得中國工業(yè)領(lǐng)域最高獎項的青睞?

新能源消納難

風(fēng)光儲輸示范工程應(yīng)運而生

長期以來，我國能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主，大規(guī)模開發(fā)利用化石能源，讓我國面臨著資源與環(huán)境的雙重挑戰(zhàn)，大力發(fā)展可再生能源已成為必然選擇。

近年來，我國新能源快速發(fā)展，遠遠超出預(yù)期。2000年～2015年，全球風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機分別增長了23倍、175倍;我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機分別增長了280倍、1400倍，增長速度驚人。新能源發(fā)電規(guī)模的猛增帶來了消納難題，與傳統(tǒng)能源完全不同，新能源具有隨機性、波動性、間歇性等特點，大規(guī)模的新能源并網(wǎng)消納，對于電力系統(tǒng)而言是個巨大挑戰(zhàn)。有電力專家形容：“新能源就像一個不聽話的孩子，時不時地會調(diào)皮搗蛋。”

2011年，我國發(fā)生幾起風(fēng)機脫網(wǎng)事故，暴露了當(dāng)時很多風(fēng)機不具備低電壓穿越能力的問題，此外，可再生能源如何安全穩(wěn)定入網(wǎng)也是國際難題，德國風(fēng)電就曾發(fā)生過大規(guī)模的脫網(wǎng)事故，引起了整個歐洲電網(wǎng)的震蕩，這些事故都暴露了大規(guī)模風(fēng)電接入帶來電網(wǎng)整體安全性等問題。

新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性直接導(dǎo)致了棄風(fēng)棄光現(xiàn)象嚴(yán)重，西北一些新能源電站的棄風(fēng)棄光率達到50%。盡管如此，新能源仍然在以滾雪球的速度發(fā)展著。

為了消納規(guī)模如此之大的新能源電力，雖然各方不斷在消納機制上摸索、創(chuàng)新，但一些一直困擾新能源消納的技術(shù)難題還是沒有得到很好的解決。比如風(fēng)電單機容量不足、光伏面板的轉(zhuǎn)化效率難以實現(xiàn)突破、大規(guī)模儲能電池在經(jīng)濟性上仍然難以走向現(xiàn)實等。多年來，這些問題成為新能源發(fā)展的瓶頸。

為了解決這些難題，必須有一個國家級的應(yīng)用和驗證各類新能源技術(shù)的示范平臺。在這種情形下，國家電網(wǎng)公司肩負起新能源大規(guī)模消納并網(wǎng)的技術(shù)攻關(guān)重任，投入技術(shù)團隊和巨資，建設(shè)了國家風(fēng)光儲輸示范工程。

世界首創(chuàng)風(fēng)光儲輸聯(lián)合優(yōu)化

新能源從“調(diào)皮鬼”變“乖孩子”

國家風(fēng)光儲輸示范工程增強了風(fēng)電和光伏發(fā)電的友好性，保障了大規(guī)模新能源并網(wǎng)安全，實現(xiàn)了新能源大范圍配置，這是它獲得中國工業(yè)大獎的主要原因。

在國家風(fēng)光儲輸示范工程中，國家電網(wǎng)公司自主研發(fā)的風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電全景檢測與綜合控制系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺在新能源場站監(jiān)控系統(tǒng)的首次應(yīng)用。

在這個智能系統(tǒng)的控制下，國家風(fēng)光儲輸示范工程可以進行“風(fēng)、光、儲、風(fēng)+光、風(fēng)+儲、光+儲、風(fēng)+光+儲”7種組態(tài)時序出力，實現(xiàn)了風(fēng)儲、光儲和風(fēng)光儲聯(lián)合等多種發(fā)電運行方式自動組態(tài)、智能優(yōu)化和平滑切換，發(fā)電品質(zhì)接近常規(guī)電源，不僅滿足了平滑出力、跟蹤計劃、系統(tǒng)調(diào)頻、削峰填谷等多樣調(diào)度需求，更解決了新能源發(fā)電精細化運行與控制，為大規(guī)模新能源并網(wǎng)及調(diào)度提供了技術(shù)支撐。這一風(fēng)光儲輸聯(lián)合優(yōu)化的技術(shù)路線屬世界首創(chuàng)。

對此，在示范工程工作多年的國網(wǎng)冀北電力風(fēng)光儲公司副總工程師劉漢民博士解釋說：“當(dāng)風(fēng)電、光伏發(fā)電出力足夠時，可將多余的發(fā)電出力儲存到電池中;一旦風(fēng)光出力不夠，儲能系統(tǒng)就可以放出電量。而這一切，都是通過聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)實現(xiàn)的。它是整個風(fēng)光儲電站的‘大腦’，可改善風(fēng)電、光伏出力的波動性和間歇性，使之安全穩(wěn)定地并入電網(wǎng)運行。”

風(fēng)光儲輸示范工程還引領(lǐng)著風(fēng)電、光伏、儲能電池行業(yè)的技術(shù)進步。

在風(fēng)電方面，示范工程突破常規(guī)風(fēng)電場概念，采用統(tǒng)一監(jiān)控平臺，將不同廠家、不同技術(shù)路線的所有風(fēng)電機組組合成一個有機整體。風(fēng)機有功、無功功率已實現(xiàn)在線動態(tài)可調(diào)，有功調(diào)整速度、響應(yīng)時間與常規(guī)水電機組相當(dāng)。在全部具備低電壓穿越能力的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)國內(nèi)機型首次高電壓穿越性能測試，時間及功率倍數(shù)均創(chuàng)國內(nèi)最高紀(jì)錄。

在光伏發(fā)電方面，示范工程在國內(nèi)首次建立風(fēng)光聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)測數(shù)值天氣預(yù)報，實現(xiàn)多尺度全天候風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測技術(shù)，并成功應(yīng)用云成像技術(shù)和裝置開展光伏功率預(yù)測，大范圍捕捉方圓云層數(shù)據(jù)信息，有效提升光伏電站超短期功率預(yù)測能力。

在儲能電池方面，建成世界規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲能電站。儲能電站內(nèi)具有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模儲能監(jiān)控系統(tǒng)，可以對多種類型電池進行統(tǒng)一監(jiān)控，實現(xiàn)平滑出力、跟蹤計劃、削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻四大功能，使風(fēng)電、光伏發(fā)電的出力特性達到或接近常規(guī)電源，網(wǎng)源友好性能得到極大改善加強。這個儲能電站也是全球首家具有“黑啟動”功能的大規(guī)模新能源聯(lián)合發(fā)電站，填補了國內(nèi)外該領(lǐng)域技術(shù)空白，確保了新能源涉及的局部微電網(wǎng)在特殊情況下的可靠運行。

新能源設(shè)備的試驗田

新能源技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)

從中國工業(yè)大獎的評選標(biāo)準(zhǔn)來看，除了關(guān)注工程的科技含量和社會意義外，還有很重要的一點就是考量工程對所處行業(yè)的帶動和引領(lǐng)作用。國家風(fēng)光儲輸示范工程就是一項名副其實的新能源行業(yè)的領(lǐng)軍工程。

自2011年投運以來，國家風(fēng)光儲輸示范工程已經(jīng)成為我國風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能電池行業(yè)各類新設(shè)備的試驗田、新技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)。

全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼視察示范工程時說：“國家風(fēng)光儲輸示范工程不僅是我國新能源綜合利用成果的集中展示，也為我國未來新能源的發(fā)展提供了技術(shù)示范平臺，對未來我國新能源的規(guī)模化應(yīng)用具有重要的示范和借鑒意義。”在今年中國工程院院士們對風(fēng)光儲輸示范工程的考察中，院士們也一致認(rèn)為風(fēng)光儲輸示范工程探索出了一條世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電運行模式。

風(fēng)光儲輸示范工程也成為我國新能源設(shè)備的試驗田。近年來，國內(nèi)幾乎每出現(xiàn)一種新型風(fēng)力發(fā)電機、光伏發(fā)電面板、儲能電池，都會在風(fēng)光儲輸示范工程首先得到應(yīng)用，這些設(shè)備在這里的運行情況將反饋給國內(nèi)新能源技術(shù)設(shè)備企業(yè)，為他們繼續(xù)改進設(shè)備提供技術(shù)支持。在風(fēng)光儲輸示范工程的應(yīng)用提升效應(yīng)下，比亞迪等多家電池儲能制造企業(yè)陸續(xù)建成投產(chǎn)了系列儲能產(chǎn)品，開啟了我國電池儲能產(chǎn)業(yè)先河，產(chǎn)能較過去擴大約40倍，成本降低了78%;風(fēng)光儲輸示范工程的聯(lián)合發(fā)電控制技術(shù)及檢測系統(tǒng)，已經(jīng)成為大規(guī)模新能源場站生產(chǎn)運行的關(guān)鍵平臺，在江蘇如東海上風(fēng)電場、西藏羊八井光伏電站、酒嘉風(fēng)電基地得到廣泛應(yīng)用;風(fēng)光儲輸示范工程在設(shè)計建設(shè)中形成的涵蓋規(guī)劃設(shè)計、調(diào)試驗收、運行檢修和技術(shù)監(jiān)督全過程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，已應(yīng)用于大唐新能源和魯能集團風(fēng)電場，為大規(guī)模新能源精益化運行提供了強有力的技術(shù)支撐。

多年來，風(fēng)光儲輸示范工程圍繞突破新能源大規(guī)模并網(wǎng)運行的技術(shù)瓶頸，通過自主創(chuàng)新，形成了一系列具有國際領(lǐng)先水平的核心技術(shù)，開辟了一條破解新能源消納世界難題的中國路徑。未來，我國新能源裝機還將持續(xù)快速增長，以風(fēng)光儲輸示范工程為代表的新能源技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新基地也將肩負更重要的責(zé)任。

【鏈接】

國家電網(wǎng)公司

三獲中國工業(yè)大獎

●2011年 1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流示范工程

大會評語：“該工程是我國第一個自主研發(fā)、設(shè)計、建設(shè)的世界上運行電壓等級最高、技術(shù)水平最先進的輸變電工程。通過工程建設(shè)，我國全面掌握了特高壓核心技術(shù)和全套設(shè)備制造能力，形成了一系列國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，驗證了發(fā)展特高壓的可行性、安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保性，實現(xiàn)了‘中國創(chuàng)造’和‘中國引領(lǐng)’。”

●2014年 青藏聯(lián)網(wǎng)工程

大會評語：“青藏聯(lián)網(wǎng)工程代表了世界海拔最高、施工凍土區(qū)最長的輸電技術(shù)的最高水平，是中國電力工業(yè)發(fā)展史的重要里程碑，是我國走新型工業(yè)化道路的成功實踐。”

●2016年 國家風(fēng)光儲輸示范工程

大會評語：“示范工程是堅持走中國特色新型工業(yè)化道路創(chuàng)新實踐，在無任何工程建設(shè)先例可供參考的情況下，通過堅定不移抓好科技創(chuàng)新，采用世界首創(chuàng)的風(fēng)光儲輸聯(lián)合發(fā)電技術(shù)路線，攻克了從科研理論到工程應(yīng)用的多個難關(guān)，為國家爭得了榮譽、為世界創(chuàng)造了典范，是國家電網(wǎng)公司把握世界能源發(fā)展趨勢，推進清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功實踐，是中國電力工業(yè)和能源發(fā)展史上的重要里程碑。”