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风光储输之后再叠加柔直：一座城市的绿电调度骨架

中国能源产业发展网发布时间：

2026-10-30 16:50

【中国能源产业发展网】原创【作者】明慧

坝上的风来得急，风机的叶片转到发白，几公里外的光伏板在云影下明暗交替。控制室里，值班员看着潮流图上一束束功率往同一个方向聚，再沿着直流线路向南送出。这里的电，发得不稳，送得却要稳。

张家口是国内最早系统性试验“新能源怎么用”的地方之一。国家级的可再生能源示范区落地于此，风光储输示范工程、张北柔性直流电网、百兆瓦级压缩空气储能、抽水蓄能、氢能示范，多项技术在这里从图纸走向并网。十多年过去，这座城市攒下的不是单一项目，而是一整套调度骨架。

骨架的第一根是送得出去。张北±500千伏柔性直流电网工程把中都、康保、丰宁、阜康四座换流站连成一个环形网络，2020年建成投运，是世界上首个四端环形柔性直流电网，创造了多项世界第一。与常规直流不同，柔直采用模块化多电平换流器，可以独立控制有功与无功，具备向无源网络供电的能力；环形拓扑加上高压直流断路器，让某一段线路故障时潮流可以快速转移，不至于整条通道停摆。

技术意义在于“新能源送新能源”。风电与光伏的出力波动大，传统直流输电对送端电网的强度有要求，弱电网接入容易出现换相失败。柔直不依赖送端电网的短路容量，能够在弱电网甚至孤网条件下稳定运行，这为大规模新能源外送提供了通道。张北的风光电，正是通过这条通道输往京津冀负荷中心。

骨架的第二根是调得回来。风电的反调峰特性让晚高峰成为最难熬的时段，储能因此成为必需品。张家口尚义县的百万千瓦级抽水蓄能电站，机组在年内陆续投产，抽蓄的作用是在电多时把水抽到高处、电缺时放水发电，是当前最成熟的长时储能方式；张北的百兆瓦级先进压缩空气储能国家示范项目，则用另一种介质做同一件事——把电能转化为压缩空气的压力能储存在地下，需要时释发电。按公开信息，全市新型储能并网规模已突破两百万千瓦。

两种储能的技术分野很清楚。抽蓄规模大、寿命长、度电成本低，但受地形与水资源约束，建设周期长、选址难；压缩空气储能选址相对灵活、不依赖水资源，效率受储热技术与压缩机特性影响，工程经验仍在积累。它们与锂电池储能构成时间尺度上的分工：锂电应对分钟到小时级的波动，抽蓄与压空应对小时到日级的调节。

骨架的第三根是本地用掉。张家口的风电光伏若全部外送，通道压力大、经济性也受损，就地消纳成为另一条主线。数据中心是这里最合适的负荷——算力需求连续、可中断负荷比例高，与新能源的波动特性可以形成一定互补。京津冀地区的数据中心集群部分落在张家口，配套的绿电直供与源网荷储一体化项目相继推进；氢能则被用于交通与工业，氢燃料电池公交车在主城区常态化运营，制氢环节依托可再生能源电力。

氢能这条线的价值在于“难以电气化的部分”。重型卡车、长途客运、冶金还原，这些场景用电池替代难度大，氢是可行选项。张家口的风光资源让绿电制氢具备成本基础，装备制造也在本地聚集，形成了从制氢、储运到整车应用的初步链条。

骨架的第四根是算得清楚。多种电源、多种储能、多个负荷在同一张网里运行，靠人盯不过来。示范区建设过程中积累的功率预测、集群控制、协同调度算法，是看不见的资产——风功率预测的精度直接决定备用容量的大小，多能互补的控制策略决定储能充放的时序，这些能力沉淀在调度系统与运行规程里，比任何一台设备都更难复制。

冷静看，仍有几处不平衡。新能源装机增长快于本地负荷与通道能力，弃风弃光在特定时段仍有出现；储能的调用机制与价格补偿尚不完善，部分项目靠政策支持运行，商业闭环未完全形成；数据中心的高耗能属性与地方能耗指标之间存在张力，绿电直供的计量与认证规则需要细化；制氢的经济性依赖电价与设备利用率，加氢站网络密度不足制约车辆推广。

技术边界同样存在。柔直换流站的损耗虽低于常规直流，但满功率运行时的损耗仍不可忽视；环形电网的保护配合复杂，故障切除与潮流转移的控制策略需要长期运行验证；压缩空气储能的效率提升依赖压缩机与膨胀机的等熵效率，工程放大过程中仍有不确定性。

把张家口当作一个样本看，它的价值不在单项技术的“第一”，而在于把这些技术装进同一个系统里跑了多年。风光储输解决发与送的匹配，柔直解决送端的稳定性，抽蓄与压空解决时间维度的调节，数据中心与氢能解决就地消纳。四件事凑齐，才谈得上“新型电力系统”的雏形。

通道的规模可以说明问题。张北柔直工程的额定输电容量以数百万千瓦计，四条线路在环网中互为备用，把坝上多个风电光伏基地的电力汇集后送往京津冀负荷中心；丰宁抽水蓄能电站总装机达三百六十万千瓦，是目前全球规模最大的抽水蓄能电站，它的上下库落差与机组启停速度，为这条直流通道提供了调峰与调频的支撑。

市场机制是骨架的润滑剂。绿电交易与绿证制度让新能源的环境价值可以单独定价，本地数据中心、出口型制造企业对绿电的需求，通过多年期购电协议锁定；辅助服务市场则为储能的调峰调频能力付费。技术解决了“能不能送”，机制解决“愿不愿送”，两者缺一不可。

产业配套顺着资源长出来。张家口已聚集风电整机、叶片、塔筒、光伏组件与储能系统集成等一批制造企业，氢能装备与燃料电池产业链也在本地布局。资源开发带动装备制造、装备制造反哺资源开发的循环，是这类可再生能源示范区最希望形成的结构——电送出去，产业留下来。

坝上的风还会继续吹。一座城市能把它变成可调度、可外送、可本地消纳的电，靠的不是资源禀赋，而是把发、输、储、用逐一接起来的耐心。这套骨架能否复制到其他风光富集地区，取决于各地的负荷结构与电网条件，也取决于机制设计愿不愿意跟着技术一起改。

（来源：国家能源局、国网冀北电力有限公司、张家口市人民政府、河北省能源局公开信息）【研究支持机构：《中国工业报社》能源与双碳研究中心 |中国能源产业发展网】

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