新型电力系统地区级典范样板背后的秘密

张家口位于河北省西北部，是我国华北地区风能和太阳能资源最丰富的地区之一，被称为“风的故乡，光的海洋”。如今，张家口正在建设新型电力系统地区级示范区，从呼唤到回应，从模糊到清晰，一个越来越生动具体的新型电力系统正逐步呈现。亮报记者走进张家口新能源基地，带你探究新型电力系统地区级典范样板背后的秘密。

牵手冬奥 新能源入网赴绿色之约

秋日的崇礼，碧空如洗，一柄瑰丽夺目的“雪如意”横卧在绿色山谷之间，傲视群峰，赛道沿山体飘摇直下，长城内外，奥运激情被点燃。

这柄“雪如意”是北京2022年冬奥会国家跳台滑雪中心，是我国首座符合国际标准的跳台滑雪场地，也是北京2022年冬奥会张家口赛区冬奥会场馆群建设中工程量最大、技术难度最高的竞赛场馆。赛时，运动员将从“雪如意”的赛道上疾驰而下，并在最底部犹如标准足球场般大小的结束区完成动作。

自10月5日起至12月31日，北京2022年冬奥会进入集中测试阶段，10项国际测试赛、2项国内测试活动和3项国际训练周在北京市区、延庆、张家口三地相继展开。供电保障作为冬奥会筹办工作的重要一环，迎来了终极“模拟考试”，国家电网的各项建设工作也进入了冲刺阶段。

站在“雪如意”落差高达136.2米和114.7米的两条跳台赛道旁，冀北唐山供电公司变电检修中心副主任、国家跳台滑雪中心电力副经理肖寒正在部署临时供电工程的建设任务。

“我们正在将绿电输送至场馆的每个插座！”肖寒告诉记者，“雪如意”的永久电力设施建设已随场馆的建成而完成，目前，两条赛道以及周边4座竞赛场馆、5座非竞赛场馆、转播用电、保障人员的生活用电、观众用电要由冬奥临时电力设施建设项目提供，涉及竞赛场馆、非竞赛场馆、冬奥村和新闻中心等。“我们在临时供电工程建设中运用了许多新技术，比如自动转换开关电器（ATS）、不间断电源（UPS）、应急发电机等，确保客户用电设备‘零闪动’。”肖寒说。

据了解，随着冬奥会的临近，临时供电工程建设已进入冲刺阶段。目前，10千伏箱式变压器已建设完成，0.4千伏箱式变压器将在11月底完成建设送电。

与此同时，张北可再生能源柔性直流电网示范工程（以下简称“张北柔直工程”）也于9月29日完成了首次年度检修工作。

在距离国家跳台滑雪中心90千米的中都换流站阀厅内，国网冀北电力有限公司特高压交直流运检中心副主任李振动已经连续驻守了60多天。“年度检修最大的难点在于，对换流阀等40台世界首创设备的首检，并没有先例可循。”李振动说，“为此，我们牵头完成了《提升大容量换流阀漏水检测灵敏度》的专业课题研究，并同研发人员多次沟通交流，共同改进了设备的监测系统，持续提高了设备运行可靠性和运维检修工作效率。”

张北柔直工程是国家电网有限公司贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略，助力实现碳达峰碳中和目标的重大标志性工程。2020年6月29日，张北柔直工程正式投入使用，来自张家口的绿色电力源源不断地进入电网，冬奥场馆100%绿电运行迈出关键一步。

如今，张家口已形成坚强可靠、交直互济的网架结构，崇礼低碳奥运专区建设完成，北京冬奥会在奥运史上第一次实现全部场馆100%绿电供应。“用张北的风点亮北京的灯”，这句诗意表达在冬奥场馆中已成为现实。

“风光”加持 绿色宜居新图景全面展开

在位于张家口市张北县和崇礼区交界处的草原天路旁，一座拥有蓝天、白云、花海、风车的美丽村庄映入眼帘。村口，马鞭草开出了一片紫色的海洋，村内，一座座青砖黛瓦的二层小楼整齐排列，一排排蓝色光伏板矗立在路旁的草滩上。

2017年1月24日，习近平总书记到德胜村看望慰问基层干部群众，考察工作，提出了要因地制宜探索脱贫路，实现农民富、农业强、农村美的要求。近年来，德胜村将扶贫开发、现代农业发展、美丽乡村建设和乡村振兴有机结合、统筹推进，走出了一条贫困乡村华丽蝶变之路。

“我们村有三大增收‘法宝’：薯光大道、铁杆庄稼、朝阳产业。”说起村子的发展，德胜村党支部书记叶润兵兴奋地告诉记者，曾经“十年九旱，靠天吃饭”的穷山村，发展起马铃薯育种、光伏发电和民宿旅游三大产业，村民的日子越过越好。

走进德胜村的一家装饰风格淡雅、现代的民宿，空调、热水器、洗衣机一应俱全。前一晚住在这间民宿的客人刚刚退房，村民孙贵英正在客厅打扫卫生。

2017年8月，德胜村引入第三方投资，采取企业代建、政府配套的模式，统一规划建成了功能齐全、舒适宜居的德胜新村。张北德胜民宿产业发展有限公司又在德胜新村附近另建了40套民宿，作为先行示范区，通过打造精品民宿吸引游客，带动当地旅游业发展。

50岁出头的孙贵英，那一年有了“新工作”。曾经种地为生的她，把村里分的两套住房租给了民宿公司，由其统一代管经营，自己则到公司做了民宿管家。“我在这里打工，不仅学到了不少经营法子，每个月还能拿到近3000元，两套住房每年租金也有3万元，家庭总收入翻了一番！”坐在温暖的民宿里，孙贵英乐开了花。

德胜村民宿经理樊琴介绍说：“民宿内所有设备使用的都是绿电，灶台干净整洁，‘煤改电’后的地暖也很舒适，给游客留下了很深的印象。在旅游旺季，民宿的入住率达80%以上。”

近年来，冀北张北县供电公司全力推动扶贫村电能提升、旅游产业发展和绿色能源就地消纳，马鞍架400兆瓦光伏电站和亿源50兆瓦光伏电站的电能接入大电网后源源不断地输送到了德胜村。“按照绿电消纳50%计算，旅游高峰期加上冬季采暖期，96户民宿可用电200万千瓦时。”张北县供电公司营销部负责人李小兵表示，绿电民宿是张北光伏能源就地消纳走出的一条好路。

今年以来，国家电网谋划和推动新能源发展进入快车道，按照四方交易机制，综合政府要绿、企业要利、居民要暖、电网保障多赢诉求，进一步推动了张北地区多元化绿电就地消纳。

乘数效应 新型电力系统地区级示范区来了

从德胜村出发，驱车前进，只见壮美辽阔的张家口坝上草原上，高大的风车星罗棋布，风轮叶片缓缓转动。

“坝上一场风，从春刮到冬。”拥有丰富风能资源的张家口坝上地区，堪称“风的故乡、光的海洋”。昔日“沙平草远望不尽”，今朝“风机悠悠望无际、光伏片片荡涟漪”，无限风光让张北实现了华丽蜕变。

在国家风光储输示范电站的四层主楼楼顶，国网冀北电力有限公司党委党建部副主任梁立新指着远处的风机和光伏电池板，向记者介绍起了这块“新能源试验田”：2007年，张家口坝上地区被确定为全国第一个百万千瓦级风电基地；2009年，张家口成为全国首个双百万千瓦级风电基地；同年4月29日，科技部、财政部、国家能源局召开了“金太阳工程”协调会，会议确定由国家电网牵头，规划建设1～2个100兆瓦级标志性示范项目，探索解决风电和光电的并网问题，国家风光储输示范电站工程由此启动。

在无任何工程实例可参考的情况下，国家电网探索出风光储输联合发电运行方式，即通过风、光、储的7种组合发电方式，与平滑出力、跟踪计划、系统调频、削峰填谷4种功能相结合，实现多组态、多功能、可调节、可调度的联合发电运行方式。

据了解，张北国家风光储输示范项目集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体，规模全球第一；可再生能源占终端能源消费比例达到30%，跻身国际前列，清洁供暖和大数据产业绿色用能大面积铺开，多元化应用效果凸显。

诸多优势叠加释放，让张家口成为我国北方不可多得的新能源“天赐宝地”，这里的新型电力系统建设也将产生巨大的“乘数效应”。

9月29日，张家口可再生能源示范区能源大数据中心成立，国网冀北电力组织召开新型电力系统建设研讨会，提出未来7年将在张家口地区实施四大示范、推进八项重大任务、建设30项关键工程，着力打造具有张北特色的新型电力系统地区级典范样板。

崇礼冬奥专区多能互补微电网示范工程便是新型电力系统的网格化应用示范之一。国家电网全球能源互联网研究院高级工程师刘海军告诉记者，工程坐落于崇礼冬奥专区交通枢纽站，以柔性变电站为能量管理枢纽，构建了涵盖风光、储能、新能源汽车充电桩等多能互补的交直流微电网系统。

“微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的系统。它既能和大电网一起对区域内负荷进行高可靠供电，在大电网发生故障时，利用就地分散的能源对区域负荷进行独立供电，还能与配电网进行无缝切换，提高能源利用率。此外，微电网中多端口换流器的高性能控制技术，可以在电网发生故障时实现故障隔离，避免负荷侧的干扰传递到电网侧，相当于在电网和负荷之间加装了一道‘防火墙’，提高了供电可靠性。”刘海军解释道。

据了解，依托张家口地区特殊的区位优势、新能源资源富集优势、重大战略落地优势以及先进技术优势，国家电网正着力打造四大示范：打造适应高比例新能源的送端电网发展示范，形成以京津冀特高压电网为支撑、交直流电网深度融合发展的新能源送端格局；打造适应高渗透率分布式电源友好接入的智能配电网发展示范，建设安全可靠、绿色智能、灵活互动、经济高效的智慧配电网；打造适应高内聚需求的源网荷储协同发展示范，实现在电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧同步发力；打造适应高质量发展的电网数字化转型发展示范，打造电网数字化平台，构建连接全社会用户、各环节设备的智慧物联体系。

金雍奥、李慧玲、张宇阳对本文亦有贡献。