八月，广袤无垠的张北草原已有凉意，一架架白色风机迎风转动，一块块光伏板整齐排列，借助张北柔性直流电网试验示范工程，每年将有140亿千瓦时的绿电被又快又稳地输送到北京的千家万户，点亮首都灯火。
这里便是张家口可再生能源示范区，也是全国首个和唯一的国家级可再生能源示范区，在过去的七年里创造了十三项“第一”，在大规模新能源发电和送出、多样化可再生能源终端用能等方面走在全国前列，已具备新型电力系统诸多特征。
“张北柔直工程拥有450万千瓦的可再生能源汇集能力，是世界首个输送大规模风能、太阳能、抽水蓄能等多种形态能源的四端柔性直流电网，突破了柔性直流组网、容量提升与可靠性提升等三大技术难题，创造了12项世界第一。经由它，张北的‘无限风光’顺利进京。”国网冀北超高压公司±500千伏中都换流站运行值长杨杰介绍说。
要把绿色电力又好又稳地输送出去，还有一种设备功不可没，那就是被誉为“充电宝”的抽水蓄能电站。
风电、光伏具有较强的波动性，而抽水蓄能具有调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用和黑启动等多种功能，充当着大电网安全运行稳定器、调节器的角色。
从张北一路往东200多千米，燕山深处、滦河上游，坐落着由中国自主设计建设、世界装机容量最大的抽水蓄能电站——国网新源河北丰宁抽水蓄能电站，并入张北柔性直流电网和华北电网。
置身长400多米、宽25米、内高50多米的地下厂房中央，一排白色圆顶形机组一字排开，连接地下输水系统，这正是整座抽水蓄能电站的关键——12台30万千瓦可逆式水泵水轮机发电电动机组。
“当电网的电富余时，电力驱动机组反转进行抽水，当电网用电高峰时，高处的水流下推动机组正转进行发电，每台机组兼具抽水和发电功能。机组可在3分半钟内由停机转变为满负荷发电。”国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司副总经理吴培枝说。
当前，随着张家口可再生能源发展向更高层级迈进，如何确保更大规模的“绿电”可控、可调？国家风光储输示范工程给出了答案。
“这是世界上规模最大的集风电、光伏发电、储能及智能输电工程‘四位一体’的新能源示范工程，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。”国网冀北张家口风光储输新能源有限公司党委党建部副主任梁立新向记者介绍说。
走进国家风光储输试验示范工程电站控制中心，风光储输四位一体的操作系统映入眼帘。这里被称作整个风光储输联合发电系统的大脑，对风光储输系统进行统一协调。“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%。”梁立新说，这一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”。
除了大规模新能源发电和送出，张家口还探索多样化可再生能源终端用能：全国第一条氢燃料电池发动机半自动化生产、全国第一个开展绿电市场化交易、全国第一个制定氢能产业安全监管等项目审批和支持政策、国内第一个风电制氢示范项目、氢燃料电池公交车商业化运行数量全国第一……
依托这一批批项目，张家口可再生能源实现从“制”到“输”、从“储”到“用”的突破，对探索新型电力系统建设、实现“双碳”目标具有重要的示范意义。
