【工程名片】 “十一五”期间，以风能等为代表的新能源产业发展迅猛。据国家电网统计，过去五年，风电装机容量年均增速翻番。到2011年，中国风电累计装机容量和新增装机容量，双居世界首位。

　　目前国家已批建9个千万千瓦级风电基地。针对风电技术问题的研究项目也在进展中。在甘肃，“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发”项目是国家863项目之一。在河北，“风光储输示范工程”总投资120亿元。

　　对于发展绿色能源、节能减排，风电被“寄予厚望”。未来五年，在国家政策推动和新技术驱动下，风电产业将得到更快发展。

　　陈天瑞至今记得15年前一个冬日里“震撼”到他的一个场景。他坐在一辆旧长途车里，行走在戈壁滩上。窗外突然出现的庞然大物，把小学生陈天瑞看呆了。

　　几十米高的塔，各挂着3根翅膀，翅膀缓慢转动。“大风车”让陈天瑞莫名激动。那时他还不知那翅膀能发电。

　　15年后的陈天瑞，早已把青春安放在戈壁滩上，维护巨大的翅膀正常运转成了他的工作。这个时候，戈壁滩上迎来一批批施工大军，大翅膀已经数不清了。

　　中国对风电的开发正步入快速发展阶段。风电正与其他清洁能源一起，承担起节能减排、发展新能源的重任。

　　二十年和五年

　　国家电网中国电力科学院新能源研究所所长王伟胜记得，第一次开全国性风电会议是1998年，三四十个人，半天就开完了。那时他们单位还没有专门人员研究风电。

　　据统计，从1986年山东第一个风场并网发电到2005年，中国风电20年装机容量仅为126万千瓦。2005年风电并网电量16亿千瓦时，占全国年总用电量的0.06%。

　　2006年《可再生能源法》实施，包括风电在内的新能源得到专项资金鼓励，从此进入新的发展阶段。

　　这一年，当年的小学生陈天瑞，成了玉门地区一名风场技术员。当时方圆几百公里，还只一家风场，74台风机。

　　之后的几年，公路上不时排起卡车长队。上千人的施工队散落在戈壁滩上，挖坑、浇筑、吊装。投资商都在忙着建风场。

　　目前，全国已建成600多家风场，几万台风机并网发电。甘肃、河北等地，9个千万千瓦级风电基地正在建设中。

　　据国家电网统计，截至2012年6月，全国风电并网装机容量5258万千瓦，居世界第一。

　　作为清洁能源，风电领跑我国绿色能源成长，承担节能减排的重任。2011年，我国风电年发电量732亿千瓦时。这相当于黑龙江省一年的用电量。相当于节约2342万吨标准煤，减排二氧化碳7298万吨。

　　成长的烦恼

　　虽然并网装机容量不断发展，但风电并非“一帆风顺”。目前并网和消纳难问题成为风电发展的一个制约。

　　9月18日，中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会等组织发布《2012中国风电发展报告》，其中提到，2011年中国风电“弃风”超过100亿千瓦时。

　　有风电行业人士将风电比作任性的孩子，“需要它发电时，可能一下没风了。不需要那么多时，刮得起劲”。

　　风机脱网事故进入多发期。据国家电监会通报，2011年2月24日，甘肃一风电场因一个电缆头短路，造成598台风机脱网。脱网威胁整个电网的安全，甚至可能造成电网瘫痪。

　　王伟胜说，风机脱网是因不具备低电压穿越能力。如果风机无法承受系统电压的波动，或是电网发生了故障，就容易导致脱网。

　　这两年，王伟胜和他的同事，忙于为风场做低电压穿越检测，帮风场改造风机。而大规模建设的风场，只有完成电网建设，所发风电才能顺利并网传输，得以利用。

　　调教“乖孩子”

　　怎么让风电变成常规电源，不让风“想来就来，想走就走”？汪宁渤他们承担的“863”项目——“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发”，正试图解决这个问题。汪是甘肃电力公司风电技术中心主任。项目目标之一，是抑制风电随机性和波动性带来的缺陷。

　　而在河北张北地区，投资120亿的风光储电站，正在寻求另一条路径控制风电——把风与“光”结合。风光储输工程2009年4月启动。

　　电站纪委书记陈龙发，形容该工程为“削峰填谷”。风在白天柔和，晚上迅猛，太阳能则是白天强烈。以风能和太阳能的自然特性互补，用发电高峰填补发电低谷。

　　该项目一期工程去年底已建成投产。

　　风电作为新能源还处于起步发展阶段。2011年全国风电发电量占全社会用电量的比例为1.6%。但风电的前景被看好。目前，我国风电累计装机容量仅占实际可装机容量的6%，潜力巨大。

　　根据国家能源局《风电发展“十二五”规划》，风电2015年并网装机容量将达1亿千瓦。根据国家发改委《中国风电发展路线图2050》，到2050年将达10亿千瓦，能满足全国17%的电力需求。

　　【风电发展路线图】

　　●2005年

　　累计装机容量126万千万。当年并网电量占全国用电量0.06%。

　　●2010年

　　并网装机容量3131万千瓦。发电量占全国总发电量1.2%。

　　●2015年

　　预计并网装机容量达1亿千瓦。发电量将占全国发电量的3%。

　　●2020年

　　预计装机容量达2亿千瓦。将满足全国5%电力需求。

　　●2030年

　　预计装机容量达4亿千瓦。将满足全国8%电力需求。

　　●2050年

　　预计装机容量达10亿千瓦。将满足全国17%的电力需求。

　　领略过塞外草原雄壮之美的人们，当看到国家风光储输示范工程时，仍会惊叹“壮美”、“震撼”。无边的绿色草原上，“种”了数十台目前最先进的风机，十万多块光伏电池板在阳光直射下泛着湖水般幽蓝的光芒，储能电站内，数以十万计的储能电池正在吐纳电流，铁塔支撑的电网，将缆线扛到地平线尽头。

　　作为世界上首个集风力发电、光伏发电、储能系统和智能输电于一体的国家风光储输示范工程，不只是一个能发电的电站，更是要为未来新能源的发展寻找方向。

　　河北省张北县大河乡小东梁上的后碾盘村，村民在村口聊着天，几公里外的坡地上，有一排排像风扇一样的庞然大物，高达近百米，迎风挥舞几十米长的巨臂。这曾让他们感到不可思议的机器，就是用来风力发电的风机。

　　“冬季白毛风，春秋大黄风。”这里不但风能充足，光照也优越，再加上与北京的便利交通，塞外草原于是变成了国家风光储输示范工程选中的“风光”宝地，源源不断输出电流，点亮千家万户，工程每年实际减少27万吨二氧化碳排放。

　　不管“风光变幻”电流波澜不惊

　　张北冬春日照短、风力大，夏秋日照充足、风力弱；白天日照强、风速小，夜晚无日照、风速大。风能与太阳能正好有着极强的互补性。

　　8月27日，示范工程的控制中心，生产技术部工程师刘志豪面前的显示屏，清楚地显示风、光、储、输运行状态，他只需要及时控制调整：高压线塔代表的智能电网，能过根根导线，与环绕四周的风机、光伏电池板和储能电池相连接，导线上的滚动箭头的方向，表明了电力输送和存储。

　　上午11时，外面风力忽大忽小，捉摸不定，刘志豪启动储能。屏幕上，连接着“电池”的4条储能线路，显示滚动箭头，表示向电网输电。原本随风强烈波动的发电曲线，在储能启动后，像是被剃掉了“毛刺”，趋于直线。

　　下午3时，风云突变。天色瞬间变得阴沉，狂风呼啸而至，原本一直稳定的光伏太阳能发电量趋于归零，风力发电量却突然蹿高，此时，储能电池输送电量的箭头掉头变成了接收箭头，储存多余的风力电量。

　　“风小发出的电能不够，太阳能就会顶上来，如果风太大，多出的电量再让储能吸收。”电流在刘志豪的操控下，根据调度指令灵活游走于风机、光伏、储能及电站之间，刘志豪说，无论户外“风光”如何变化，从电站发出的电流，始终呈现近乎直线的状态，向电网平稳送电。

　　【工作者说】

　　在刘志豪看来，控制中心就是提供意志，其余的都由系统来完成。“就像父母陪着孩子学习，孩子本身很听话学习又好，就不需要父母操什么心，安静陪着就好。”

　　但去年刚来电站时，他远没有如此“安逸”，系统和设备也不像现在这样“听话”。“最担心遇到突发的情况。”刘志豪记得，有一次刚安装的光伏板发出很大的噪音，这让他们都很紧张，担心设备本身出现问题，如果盲目进行重启，会引发难以控制的事故。从下午4时到凌晨，经过现场判断和分析，确认噪音来自新设备磨合时引起的震动，故障排除后，刘志豪的双脚已经冻得没有知觉。

　　近30万节电池打造最大储能电站

　　在平衡风电和太阳能电的环节中，最重要的就是储能电站了。和充电电池的原理一样，储能电站的作用就在于：发电量多的时候，把多余的电储存起来，当发电量不足的时候，就释放电能补充，从而保证对外输电的平稳。

　　每个储能电站车间就像一间图书馆，里头摆放着90个“书柜”，每个“书柜”里，整齐码放着一个个黑闸子，这是由数量不等的电池组成的“模块”。储能电站负责人牛虎打开柜子旁的一个触摸屏，电池储电量一目了然。

　　这个世界上最大的多类型化学储能电站，共计有1402个这样的电池柜，和来自四个厂家的27.5万节单体锂电池。95兆瓦的电池总容量，相当于5000辆纯电动轿车或600块纯电动巴士的电池总量。

　　“光是安装就是海量工作，10多斤的单体电池，很多都是一块一块背进去的。”牛虎说。数十万节电池，并非随意安装，而是按照每节电池相应的编号，放到固定的位置。“如果说一个萝卜一个坑，那我这里的萝卜足足装几十辆卡车。”

　　【工作者说】

　　作为目前世界上规模最大的多类型化学储能电站的负责人，牛虎觉得，自己更像是一个“监理员”，时刻关注各种类型电池的特性和运行效果。

　　“在日常生活中，如果新旧电池混用，新电池性能会受影响，很容易损坏，储能电站也是如此。”牛虎说。27.5万节电池，包括电量、电压、温度等，瞬时就能产生数十万计的数据，每个双向交流设备、串组、模块的情况要不断通过系统进行实时监控，此时电站又像是一个“监理员”，监控各个“包工头”的工作情况。

　　“锂电池大规模应用目前还是空白，可能会出现什么样的故障，都无案可查。”储能电站一直运行平稳，但牛虎觉得自己在走一条不平坦的路，尽管如此，他还是看好道路另一端的远景。

　　为什么是张北县

　　●地处风口：位于冀北高原的北端，当地少雨、风大，远离县城较高处平均风速可达6～8m/s。在一些山梁、风口风速更大。

　　●光照充足：年平均日照时数近3000小时，具有日照时间长、太阳辐射强、空气纯净透明、无污染等特点，是河北省太阳能总辐射量最高区域之一。

　　●紧邻北京：县城距北京225公里，全程高速，路况良好交通便利。

　　两种巨型风机

　　●水平轴风机：国内并网单机容量最大风机，有两种型号，2兆瓦和3兆瓦。后者高度近30层楼，通过电机设计，运转无需齿轮。缺点：受风向制约。

　　●垂直轴风机：完全不受风向制约，可利用各种方向的风能。它与常规叶片如同螺旋桨的风机不同，有8片垂直的叶片，每片重约1吨，撑开如同一顶巨型大伞。

　　三种光伏电板

　　●固定姿势：光伏板追寻阳光的方式各不相同，有些光伏板根据所处的纬度，固定一个最佳的“姿势”。

　　●逐日而动：有些光伏板背后有一根茎，它会托着板随太阳而移动，犹如一株向日葵。

　　●自我感知：有些光伏板更智能，光伏板的表面如同人的皮肤，自身可以感知太阳的光向。

　　□新京报记者 张太凌 河北张北报道

　　8月的戈壁滩，远处总飘忽着一汪碧绿的湖水。无论你怎么走，湖水还是在远处。那是戈壁上的层层热浪，于人们，是幻景。

　　当地蚊子肥硕，人们形容“三个蚊子一盘菜”。还说，这里“连苍蝇都咬人”。

　　黎晓庆生活在这里。

　　他记不清晒脱过几层皮了。除了粘满土的眼镜，没人记得他是个24岁的大学毕业生。

　　每天喝十来瓶水，嘴唇还是干裂。他的工作是工程监管，协调各个环节，一天话说得多。一部风机造价上千万，怠慢不得。

　　2010年6月，黎晓庆到了甘肃酒泉市瓜州县的干河口，在戈壁滩上建设风场。眼下，他们新装的风机有30多层楼那么高。

　　黎晓庆的主任早一年到这里。那时整个干河口还没一台风机，连条完整的路都没有。车辆穿行在戈壁滩上，经常迷路。

　　在这里，人是可以忽略不计的，因为见不到人。走几根风机那么远，3米高的板房就如火柴盒那么大了。

　　两三年间，这里竖起了上千部风机。干河口最多时有一千多人施工。但对于黎晓庆，远处除了风机，什么也看不到。

　　百公里外，25岁的乔国辉，去年毕业后成为一家风场的维修工。他喜欢安静。风场的晚上，安静得就只有风声。

　　在瓜州，乔国辉还遇到了心仪的姑娘，一月见两三次。姑娘没来过风场，路远，没公交。

　　和几名同批来的大学生一样，乔国辉每天爬一两次风机的塔筒，直上直下的几百个钢梯，只用3分钟。

　　等新来的20名大学生上岗，他就是这里的“老人”了。

　　□新京报记者 孟祥超 甘肃报道