百兆瓦级储能助力绿电大规模平稳输出 河北张家口抢占可再生能源开发利用新高地

2015年7月，国务院批复设立了张家口可再生能源示范区，这是迄今全国唯一一个国家级可再生能源示范区。近年来，张家口可再生能源产业链条日趋完善，重点项目快速推进，可再生能源示范区的金字招牌越擦越亮。截至今年8月，全市可再生能源装机规模达到2158万千瓦，成为全国非水可再生能源第一大市。近期，张家口可再生能源示范区建设在电力、制氢方面取得新突破。充足、稳定的绿色能源，不但将为“绿色办奥”提供更坚实的能源保障，而且将助力当地可持续发展。

百兆瓦级储能助力绿电大规模平稳输出

9月27日，张北县庙滩云计算产业园内，工人们正在各自岗位上为张北县百兆瓦先进压缩空气储能示范项目在年底投入使用而紧张忙碌着。

“张北县百兆瓦先进压缩空气储能示范项目建设正有序推进，建成投运后将为北京冬奥会场馆提供绿色电能。”该项目负责人张利军介绍说，该项目储热子系统已完成安装，地下储气装置一期工程也已开工建设。

张北县百兆瓦先进压缩空气储能示范项目，主要建设风、光、储一体化储能站，建设规模为100兆瓦/400兆瓦时，系统设计效率达70.4％。该项目2017年开始规划设计，2020年6月开始土建施工，今年年底建成后，将成为国际上规模最大、效率最高的先进压缩空气储能示范系统。

风电、光伏发电自身间歇性和波动性的特点，决定了电力生产的不稳定性。储能技术可以把不稳定的电能转化为稳定、可控的优质电能。张利军介绍说，该项目可在用电低谷时将电能转化为空气能存储起来，并在用电高峰时释放高压空气，带动发电机发电。“届时将有效解决弃风、弃光问题，实现电力系统的削峰填谷、可再生能源发电大规模消纳。”

储能有多种技术，该项目缘何采用压缩空气储能技术呢？

张利军表示，压缩空气储能技术适合长时大规模物理储能，安全性和可靠性高，建设和运行成本低，经济性好，且能效较高、寿命长，储能周期不受限制。“更重要的是，该技术摆脱了储能技术中对天然气、石油等化石燃料的依赖，可实现对环境的零排放、零污染，推动实现碳中和、碳达峰的目标。”

据悉，百兆瓦级的先进压缩空气储能技术是目前面向大规模长时储能市场产业化的最佳功率级别。张北县百兆瓦先进压缩空气储能示范项目建成投运后，将推动我国压缩空气储能产业发展和大范围应用。

源网荷储一体化将促进绿电本地消纳

《北京2022年冬奥会和冬残奥会低碳管理工作方案》指出，“鼓励企业、社会组织和个人的低碳环保行为，积极参与多元化的低碳冬奥行动”。即将上马的张家口源网荷储一体化碳中和示范项目，就是张家口市助力低碳冬奥的示范项目之一。

源网荷储是一种包含“电源、电网、负荷、储能”整体解决方案的运营模式，可精准控制用电负荷和储能资源，有效解决清洁能源消纳过程中电网波动性等问题，提高电网安全运行水平。

据了解，张家口源网荷储一体化碳中和示范项目将充分开发、利用张家口可再生能源示范区优质风、光资源，在建设成大型清洁能源供给侧基地的同时，合理布局送出线路，激活市场交易，构建一套发电、输电、用电都相对独立的“微电网”。

北京冬奥会申办成功，给张家口带来了难得的转型发展机遇。近年来，张家口坚持“产业生态化”，加速构建绿色产业体系。根据规划，张家口源网荷储一体化碳中和示范项目的电源部分，包括在张北县、沽源县、蔚县建设290万千瓦风电、光电项目，其中风电130万千瓦、光电160万千瓦；负荷部分，则是在合盈数据（怀来）科技产业园内的大数据中心，可运营大约6-8万个机柜、150万台服务器等。

项目建成后，以电网为平台和载体构建源网荷储一体化高度融合电力系统，可减轻张北县和沽源县风电、光伏项目产生的绿色电力外输压力，促进张家口优质新能源的本地消纳。

据介绍，该示范项目每年大约可向合盈数据（怀来）科技产业园输送大约58亿度绿电，不仅将拉动风电光伏项目投资约140亿元，带动数据产业规模50亿元以上，产生相关经济效益150亿元以上，更重要的是节能，相当于为张家口赛区节约标煤约179万吨，减排二氧化碳489万吨/年。目前，该项目正在进行接入方案编制工作。

制氢产业链延长，产能进一步提升

“我们在制氢过程中生产的液态氧，很快就可以为公司增收了。”9月26日，张家口海珀尔新能源科技有限公司技术负责人赵辉兴奋地告诉记者。

为践行“绿色办奥”理念，在北京冬奥会期间，张家口赛区核心区冬奥保障车辆将采用氢燃料电池客车，涉及大巴车、中巴车和小轿车等多个车型，这些客车使用的氢燃料将全部由张家口本地企业生产。

氢能具有可大规模跨季节、跨区域储运的特点，是一种清洁零碳、应用场景丰富的可再生能源。张家口海珀尔新能源科技有限公司是张家口制氢企业中的一个，该企业利用张家口本地生产的绿色电力，通过电解水技术制氢。北京冬奥会期间，该公司生产的氢燃料将作为张家口赛区部分服务车辆的清洁能源。

据介绍，该公司制氢项目位于桥东区望山园区，2017年开工建厂。一期工程氢气产量4吨/日、可满足300辆大巴用氢需求，厂内加氢站加注氢气1.5吨/日，可满足100辆大巴用氢需求。

“该项目是目前国内生产规模较大、技术水平较领先的制氢项目。利用张家口市丰富的风、光等可再生能源发电、制氢，全程无碳排放，实现‘绿电’制造‘绿氢’。”赵辉说。

近期，该公司在利用电解水技术制氢的同时实现了增值。“之前我们制氢产生的氧气直接排放掉了，有些可惜。”赵辉说，为此他们引进液态氧生产设备，应用在制氢生产线上，经过多次试验，近期成功将电解水副产氧制成液态工业氧，具备了量产销售条件。

据估算，该公司每天可以生产液态工业氧30吨。目前，他们正在与液态工业氧使用企业进行接洽。“虽然液态工业氧销售收入不会太多，但这是我们拓展制氢产业链的一个积极尝试，可以‘反哺’制氢。”赵辉说，公司正积极推进产能扩充工作，制氢产能预计年内将提升至10吨/日，满足北京冬奥会用氢需求。全部生产过程实现了无碳排放，符合碳达峰、碳中和的脱碳发展理念，助力张家口“绿色办奥”。