新型电力系统是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。当前，我国传统电力系统正向清洁低碳、安全可控、灵活高效、开放互动、智能友好的新型电力系统演进。

如何加快构建新型电力系统推动能源清洁低碳转型？近日，记者随“‘推动能源转型 建设美丽中国’中央媒体走进新型电力系统一线活动”赴河北省张家口、承德等地进行了采访。

如何确保绿电平稳输出？

探索风光储输“四位一体”联合发电控制和调度模式

张北的风点亮北京的灯。

位于河北省张家口市张北县的国家风光储输示范工程是目前世界上规模最大、综合利用水平最高的集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电“四位一体”的新能源综合示范项目，也是首个集中体现风光储输联合发电先进性和创新性的综合性示范工程。

非水可再生能源全国第一；风电装机规模全国第一；光伏扶贫电站规模全国第一；张北±500千伏柔性直流工程创十二项世界第一……2015年以来，张家口可再生能源示范区创造了十三项第一。示范区在大规模新能源发电和送出、多样化可再生能源终端用能方面走在全国前列，已具备以新能源为主体的新型电力系统诸多特征。

在张家口国家风光储输示范工程现场，一排排蓝色光伏板在阳光下熠熠生辉，远处的大型风机在缓缓转动。

有人会问，构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着随机波动性强的风电和光伏将成为电力系统的主体。那么，如何确保绿电的平稳出力同时保障电网的安全可靠？

“国家风光储输示范工程的意义在于，在无任何工程实例可参考的条件下，探索出一条世界首创的风光储输联合发电运行模式，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种功能的结合，实现多组态、多功能、可调节、可调度的联合发电运行方式。”国网冀北电力相关负责人向记者介绍。

据介绍，由国家电网顶层设计、国网冀北电力统筹协调，国网冀北张家口风光储输新能源有限公司发挥产学研用机制，联合系统内外多家科研机构，工程采用世界首创的“风光储输联合发电”技术路线，攻克从科研理论到工程应用的多个难关。

“风光储输‘四位一体’联合发电控制和调度模式使新能源发电出力10分钟平均波动率由30%降低至小于5%，同时研发国内首个多尺度、全天候、高精度风光联合功率预测系统，实现风光联合功率预测偏差小于10%。”这位负责人介绍，风光储输示范工程项目的投产为解决新能源大规模集中开发难以控制、难以调度的世界性难题贡献了“中国智慧”。

绿电“稳定器”——调相机

提升新能源多场站短路比、改善电压稳定问题

为了能把绿电又好又稳地外送出去，还有一种设备功不可没。

2022年12月27日晚间11时23分，国家风光储输示范基地2×50兆乏调相机系统首台机组实现一次并网成功，风光电能在220千伏金阳智能变电站经其调节后，沿着更高品质“绿电高速”通道源源不断进入张雄特高压主网运行。

什么是调相机？它扮演了什么样的角色？

目前，我国新能源装机正快速增长，然而风光新能源对电网的电压支撑能力不足。随着新能源占比的提升，高比例新能源带来的无功电压安全问题极大制约了电网对新能源的输送能力。所以，调相机用吸收一点有功为代价，换取动态无功储备的大幅提升，从而提升了总体的有功输送能力，堪称电力系统电源侧的“稳定器”，也是高比例新能源电力系统的重要组成部分。

“冀北电网张家口、承德等地区均有大规模新能源基地，调相机是提升新能源多场站短路比、改善电压稳定问题的有效措施。”国网冀北电力有关负责人透露，国网冀北电力正积极推进新能源场站部署分布式调相机相关工作，推进“新能源+储能+调相机”工程落地，支撑新型电力系统示范区建设。

据介绍，2023年至今，张雄特高压、御道口工程送端德润风电场等7台总容量7万千乏分布式调相机陆续投产，提升张雄特高压新能源送出能力10万千瓦、御道口站新能源送出能力11万千瓦。

“随着张家口新型电力系统示范区建设，未来将有越来越多的能源场站通过部署分布式调相机的方式来提高新能源场站对电网的电压支撑能力，这对探索新型电力系统的电源构建方案，实现‘双碳’目标具有推动作用和示范意义。”这位负责人表示。