冀北清洁能源基地新能源装机突破8200万千瓦,全口径装机占比76%、统调装机占比82%,2024年发电量占比达58%,四项关键指标均居全国省级电网首位……

自2020年9月中国在第75届联合国大会上郑重承诺“双碳”目标以来,作为国家九大清洁能源基地之一,冀北清洁能源基地锚定绿色航向,书写了从能源转型“并跑者”到“领跑者”的华丽篇章。

“十四五”期间,国网冀北电力充分利用域内新能源资源优势,在电网建设、市场培育、供需协同的征程上稳步前行,为华北区域乃至全国能源转型提供了可复制、可推广的“冀北经验”。

电网转型:构建绿电输送“立体动脉”

2023年,是国网冀北电力能源发展史上的里程碑之年。这一年,该公司提出争创“两个标杆”总抓手,干部职工群情振奋,满怀激情地推进新型电力系统全域综合示范区建设,京津冀北1000千伏特高压骨干网建设也随之加速推进,这条横亘冀北大地的“钢铁巨龙”将区域内能源节点紧密串联;与之呼应的张北柔直工程同步发力,通过创新开环控制策略与先进监测设备赋能,实现新能源电力稳定送出。两大工程协同构建的立体格局,彻底改写冀北电网能源输送历史,使冀北清洁能源基地外送通道能力跃升至5000万千瓦,并不断刷新这一纪录,每年向京津冀输送的清洁能源电量大幅增长,为区域减碳降排注入强劲动力。截至目前,张北柔直工程已累计向京津冀地区输送绿电突破483亿千瓦时,约等于1400万户家庭一年的用电量。

特高压“大动脉”贯通的同时,主网500千伏超高压优化同步推进。“十四五”以来,投运廊坊—通州500千伏线路工程,进一步加强了京津冀北电网联络。增加唐山、张家口、廊坊等负荷增长热点区域的变电站布点,廊坊北三县建成首座500千伏变电站,改善了局部电网结构,保障了大数据等新型负荷用电需求。投运10项500千伏及以上新能源送出工程,努力适应新能源跃升发展需求。

如今,一张以特高压为脊梁、交直流深度交融的绿色能源输送网络已然成形。3400万千瓦的新增输送能力,让“绿电出塞”畅通无阻。冀北电网构建了以京津冀北1000千伏特高压大环网为支撑的骨干网架,西部张承新能源基地形成多层级、多通道、多落点交直流电网深度融合的清洁能源外送格局,东部唐承秦负荷中心形成“三横四纵”500千伏坚强受端主网架,持续点亮京津冀万家灯火。

高比例新能源大规模接入犹如一柄双刃剑,在贡献绿色动能的同时,也带来次同步谐振、电压波动等一系列全新挑战。其中,次同步谐振与电压波动等问题,曾是制约绿电消纳的世界性技术瓶颈。

“十四五”期间,该公司以技术创新为突破口,致力于攻克高比例新能源并网的稳定性难题。技术团队历经千余次实验,精准识别出风机控制策略与电网参数不匹配的核心矛盾,创新提出“抑制+控制”多元解决方案,推动系统实现从被动响应到主动支撑的根本性转变。

在硬件防线建设方面,新能源场站加装了谐振抑制装置,形成物理屏障,从源头阻断振荡传播;在控制策略层面,构网型技术加快试点应用——2024年该技术成功落地张北柔直工程,使新能源输送能力提升30%以上,为大规模新能源高效并网提供了关键技术支撑。

经过持续探索,该公司逐步构建起“硬件兜底+数字预演”的双重保障体系。在张家口、承德等新能源富集区,国内规模最大的分布式调相机群已全面建成。41台总容量达114万千乏的设备,如同电网的“稳定器”,实时调节无功功率,直接提升新能源送出能力197.2万千瓦。

与调相机的“实时守护”形成互补的,是千万千瓦级全电磁暂态仿真平台这一“虚拟实验室”。该平台基于4000余万千瓦新能源实测模型,2025 年已完成多个新能源汇集区加装调相机送出能力提升校核、静止型调相机接入系统风险评估等多项仿真分析,保障新设备安全接入,提前化解多项安全隐患。“仿真平台让我们在设备入网前就把风险想透、把方案做实。”国网冀北电力调度控制中心主任王宣元表示,该平台已成为新型电力系统安全运行的“智慧大脑”。

   风光储并网运行与实证技术完成区域电网电磁暂态仿真

市场转型:激活绿电交易“一池春水”

如果说电网是能源转型的“骨架”,市场则是激发活力的“血脉”。国网冀北电力以制度创新为突破口,构建多层次绿电市场体系,推动绿色能源从“生产端”高效流向“消费端”,为全国绿电市场建设提供了可复制的经验。

该公司“十四五”绿电市场的发展历程,堪称我国省级绿电市场建设的生动缩影。2021年,在绿电交易尚处探索阶段时,该公司率先推出中长期交易模式,为新能源企业与用电客户搭建起长期合作桥梁;2022年,月内现货交易启动,让市场能灵活响应实时供需变化,使电力资源配置更趋高效;2023年,“年度+月度+月内”常态化运营体系成型,该公司成为全国首个实现交易周期全覆盖的省级绿电市场,如同打造了高效运转的“能源超市”,满足不同主体多样化需求;2024 年首创的合同回购机制,更让企业可根据生产调整灵活优化合同,有效提升交易效率。在此基础上,该公司还积极向交易周期更短(周交易)和更长(多年期交易)双向延伸,通过绿电洽谈会推动市场用户与新能源发电企业签订多年期绿电协议。

四年深耕结出硕果,冀北交易中心建成了全国规模最大的省级绿电市场,一组组数据见证着市场活力的迸发。截至2025年10月,冀北绿电市场累计吸引1900多家企业参与,涵盖制造、建筑、服务等多个领域,285家新能源发电企业与1639家用户侧主体通过交易平台达成交易。交易量十分亮眼,截至目前,累计交易电量突破415亿千瓦时,2024年交易量达280亿千瓦时,同比增长近48%,占全国市场份额14%,稳居全国首位。为保障交易透明,该公司搭建的绿电溯源系统为每一度绿电贴上“身份证”,2024年核发绿证80.47万张,成为企业实现“碳中和”的重要凭证。

为进一步释放市场活力,该公司协助政府构建“政策锚定与市场牵引”双轮驱动机制,通过监测新能源发电出力和市场供需,优化调整策略:一方面,优先将并网成本低、无补贴的平价项目交易上限从60%提至70%……同时,将交易频次扩至月内4次,释放更多绿电资源进入市场,确保绿电 “供得上、用得快”。

市场活力的持续释放,更源于“源网荷储”协同生态的构建。该公司抢抓技术前沿,培育打造地方特色的多品类、多资源虚拟电厂,推动蓄热电锅炉供暖用户、电动重卡充换电负荷、大工业负荷参与华北电力调峰辅助服务市场。2023年,该公司蓄热式电锅炉虚拟电厂率先参与华北调峰市场,聚合33万千瓦可调负荷,在夜间风电高峰储热、日间用电高峰释能,实现错峰填谷与风电消纳的双赢,在国内率先成功实践第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场商业模式。

唐山电动重卡型虚拟电厂的成长更为迅猛,2023至 2024年规模增长5倍,调节能力从2.23万千瓦扩至11.07万千瓦。2024年4月,我国首个电动重卡型虚拟电厂在唐山建成,聚合11座重卡充换电站电池储能资源,协调超10 万辆次电动重卡参与电网负荷峰谷调节,调节最大电量超2 万千瓦时。该项目成功将充电站由传统的代理购电模式转型为直接参与电力市场交易,有效促进了新能源消纳。

此外,该公司所辖区域内大工业特色虚拟电厂推进钢铁工业负荷参与华北电力调峰辅助服务市场,引导用户在市场时段调整轧钢频率进行响应。这些虚拟电厂均接入公司负荷管理中心,通过运营管理平台和聚合商服务平台实现高效调度,构建起多元互动的能源新生态。

供需转型:书写绿色转型“冀北答卷”

能源转型的深度推进,需要供给侧与需求侧的协同发力。国网冀北电力坚持“集中式+分布式”并举强化电源支撑,以电能替代加速终端变革,形成供需协同的绿色发展格局,推动能源结构实现根本性转变。

供给更“绿”。2025年,该公司新能源发展迎来历史性突破。总装机突破8200万千瓦大关,占比提升至76%,在全国省级电网中独占鳌头,彰显了区域能源结构的深刻变革。这一成就的取得,离不开国家风光储输示范工程的引领作用。位于张北的这一全球首个综合性示范工程,建成33兆瓦多类型储能电站,实现全钒液流电池大规模商用。这种充放电效率高、安全性强的储能技术,如同巨型“充电宝”,有效平抑新能源出力波动;结合“新能源+储能+调相机”模式,将坝上风光资源转化为稳定电能。该工程的“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%降至小于5%;同时研发出国内首个多尺度、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%”,为解决新能源大规模集中开发难题贡献了“中国智慧”。

   国家风光储输工程航拍图

分布式光伏的普及让绿色能源扎根乡村。在张家口、承德的乡村,屋顶与闲置土地上的光伏板熠熠生辉,形成一个个“绿色能源小站”。承德县石灰窑镇穆勒四通生态农业光伏产业园区通过农光互补,既优化了能源结构,又拓宽了增收渠道,电气化对乡村全面振兴起到了重要作用。“集中式规模化开发+分布式就近利用”的互补格局,让新能源发展既有“大块头”的支撑,又有“毛细血管”的渗透,实现了规模与效率的双重提升。

消费更“绿”。消费领域的电能替代正重塑能源消费版图。作为国家级可再生能源示范区,张家口市可再生能源终端消费占比达42%,跻身国际一流行列。在产业领域,绿电不仅是优化能源结构,提升配置的关键路径,更是企业可持续发展,提升核心竞争力的基础。在“国家级绿色工厂”领克汽车张家口工厂,已实现 100%绿电生产,每一辆驶下生产线的汽车都烙印着清洁的印记,2025年上半年累计购入绿电2100万千瓦时;秦皇岛的全球最大铝车轮制造企业中信戴卡,通过自建分布式光伏和购买绿电,实现国内生产线50%绿电、国外生产线100%绿电全覆盖,降本增效的同时大幅提升了国际竞争力;唐山通威“渔光一体”现代渔业产业园则创新实践“板上发电、板下养鱼”模式,光伏板形成的“遮阳伞”使夏季水温降低2-3度,溶氧率提高15%以上,实现生态与经济双重效益;张家口大数据产业2025年上半年用电量达40.71亿千瓦时,其中绿电占比约三分之一,成为数字经济与绿色能源融合发展的典范。

交通领域电能替代成效也令人赞叹。该公司以新型电力系统张承地区科技创新示范工程为契机,大力推动充电网络升级,在京哈、京藏、京礼等高速公路建成绿电超充站16座,充电速度堪比燃油车加油,只需一杯咖啡时间即可满电出发。今年6月15日,该公司首座人工智能绿电超级充电站在廊坊临空经济区送电试运行,采用光伏车棚一体化设计,实现清洁能源自给,可同时为30辆新能源车高效充电。

   廊坊人工智能绿电超级充电站内的智能吊舱机器人

针对新能源汽车快速普及的趋势,该公司以“城市面状、乡村点状”为布局理念,精心编织覆盖城乡的充电网络。2024 年以来,联合社会运营商推进乡镇公共充电设施建设,在居民区推广公共充电设施统建统服,累计推动新建乡镇充电设施539台,实现冀北地区751个乡镇全覆盖。“十四五”期间,乡镇公共充电设施覆盖率提升60%,有效缓解了新能源车主的“续航焦虑”。在承德高原地区构建的“一小时充电圈”,覆盖面积超1350平方公里,为新能源车主绿色出行提供坚实保障。

回望“十四五”,国网冀北电力通过“强网架、拓市场、优协同”三维发力,既筑牢了能源输送“主动脉”,又激活了绿色消费“大市场”,实现了供需精准匹配与高效联动,为全国能源转型提供了可复制、可推广的“冀北样本”。