坝上草原，风机转动，光伏板绵延；张北柔直工程中都换流站内，主控屏幕上数据跳动，绿电从这里送往远方；数据中心里，机柜整齐排列，算力与电力尝试深度协同……
河北张家口，新能源发电装机占全市电力总装机的88%以上，到2030年力争达到8600万千瓦。超高比例新能源大规模并网，让电力系统面临汇集送出难、稳定控制难、就地消纳难的考验。
今年2月，张家口入选全国第一批新型电力系统建设能力提升试点城市。依托得天独厚的资源禀赋和新能源发展的基础，冀北张家口供电公司正在加快技术创新、电网升级、场景革新，探索超高比例新能源地区电网转型的路径，服务京津冀能源清洁低碳发展。
不断试验，为大规模新能源利用探路
作为全国非水可再生能源第一大市，张家口的成长，与新能源的快速发展密切相关。
2015年7月，《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》获国务院批复同意，张家口成为全国唯一的国家级可再生能源示范区。从那时起，一个目标便已划定：到2030年，可再生能源发电装机规模达到5000万千瓦，80%的电力消费来自可再生能源。
近十年来，当地风光新能源发电装机增长5倍；截至2025年年底，全市风电、光伏发电累计装机突破4500万千瓦，新能源发电量达该市全社会用电量的2.32倍。
从保障北京冬奥会三大赛区26个场馆全部实现100%绿色供电，到建成包括张北柔直工程在内的多条新能源外送通道，张家口已成为京津冀区域重要的“绿电粮仓”。
与此同时，新能源跨越式的发展也让张家口成为新能源大规模送出技术的“试验田”。国家风光储输示范基地在世界上首创的风光储联合发电控制运行方式和调度模式，为有效解决新能源大规模并网的世界性技术难题作出了突破性尝试；张北柔直工程创下12项世界第一，为大规模新能源稳定输送提供技术手段。
如今，当新能源发电装机占比跃升至88%以上，新的“试验题”摆在张家口面前：海量风光新能源具有间歇性、波动性，急需升级系统调频调压能力，电网也需要新能源自身具备更强的主动支撑能力。新的技术模式亟待突破。
另一个变化也在发生。以前，张家口新能源消纳主要依靠外送通道将绿电输送到京津冀负荷中心。但近年来，张家口自身经济结构快速迭代，大数据产业用电量呈爆发式增长，为本地消纳开辟了新空间。消纳大体量的新能源，张家口需要“外送拓空间、就地挖潜力”的双向探索。
张家口的试点探索具有样本价值：它是直面超高比例新能源常态化运行的城市。也正因如此，跳出单一发展思维，当地供电公司提出“坝上新能源大规模汇集输送+坝下源网荷储协同高占比新能源就地利用”的新思路。
立足坝上丰富的新能源资源，重点提升大容量、智能化电力汇集输送能力，筑牢京津冀绿电供给枢纽；依托坝下产业、民生多元负荷集群，推进源网荷储深度协同，最大化盘活本地消纳空间。两大场景互补支撑、系统联动，成为张家口新型电力系统建设的重要抓手。
张家口市能源局电煤科科长孙军表示，试点城市建设将着力推动张家口绿电稳定高效外送，助力区域能源结构低碳转型，同时聚焦新型电力系统重大技术及政策机制，为全国能源转型攻克关键技术，打造“纯新能源”输电样板，并推进虚拟电厂等模式创新，为体制机制创新“破冰探路”。
从“绿电粮仓”到“系统样本”，破解高比例新能源利用的难题，张家口正迈出新的一步。“我们将全力打造以低碳电源、灵活电网、互动负荷、多样储能、数字智能为核心内涵的新型电力系统示范区，构建绿色电力送出高速通道。”张家口供电公司副总经理谷冰表示。
坝上汇集输送，让绿电稳进稳出
在新能源高比例接入的情况下，解决一个问题十分关键——提升新能源的主动支撑力，让“任性”的风光出力平稳，关键时刻“顶得上”。在张家口这块“试验田”上，新能源主动支撑技术不断“上新”。
走进位于张北县的国家风光储输示范基地，连绵起伏的光伏板汇成蓝色“海洋”，高大的风力发电机组林立。最近，场站里多了一批特别定制的风机和光伏阵列——它们加装了构网型控制装备。这套装备能让原本只知道“跟着电网走”的风力、光伏发电机组学会主动感知、主动支撑、主动调频。
“普通的风电、光伏发电设备是跟网型设备，它们就像传统绿皮火车的车厢，需要火电机组这样的火车头牵引才能跑起来；而构网型设备好比动车的车厢，每个车厢都有驱动电机，可以共同驱动，让动车跑得更快更稳。”国网冀北张家口风光储输新能源有限公司副总经理吴林林说。
新能源逐步成为主力电源，是新型电力系统在电源侧的重要趋势。新能源不仅要在装机上成为主力，更需要在系统支撑能力上成为主力。
吴林林进一步解释，依托构网型技术，风光储电源可以具备类似于传统机组的电压、频率支撑能力，从“跟随者”变为“顶梁柱”，从而保障新型电力系统安全稳定运行。
按照规划，张家口未来将建成构网型装备支撑的百万千瓦级100%新能源汇集系统。如何保障构网型技术在不同量级、不同场景中都能正常运行？当前市场上的构网型产品性能参差不齐，开展权威、精准的并网性能测试成为行业的迫切需求。
在国家风光储输示范基地，一场场“体检”正在进行。全维度对标、获取实测一手数据、厘清不同机型的技术特征与性能差异……冀北电科院的技术人员已累计完成15款主流风机机型的实验室性能测试，实现构网型风机、光伏、储能、静止无功发生器四大技术路线全覆盖。
“目前，我们正加快布局构网型风光储主动支撑关键技术研究和工程应用，并开展新能源柔性低频交流输电、张家口构网型三端柔直等技术攻关，助力大规模新能源电力安全稳定接入电网。”吴林林说。
源侧的技术探索指向一个问题：新能源能否自己“站稳”。但要真正把绿电送出去，电网这个物理通道也需要进一步升级。
“在张家口高比例新能源集中并网与远距离外送特征突出的地区，电网升级为新型电力系统的‘核心组织者’与‘安全稳定器’。”孙军说，电网不仅要依托柔性直流、特高压等骨干通道配置绿电资源，也要依托构网型技术与多元储能协同控制强化系统安全兜底能力。
目前，张家口供电公司正在推进张家口构网型柔直示范工程，建成后可接入新能源电源1800万千瓦，全面增强电网资源优化配置能力，为“沙戈荒”等地区的大容量新能源外送提供技术示范。
坝下多元消纳，将绿电充分利用
在超高比例新能源体系中，解决了绿电“送得稳”的问题后，新的行业考题随之而来：体量庞大的间歇式绿电，该如何实现最大化高效利用？这也是全国高比例新能源地区普遍面临的消纳困局。
张家口全市绿电产能远超本地常规用电负荷，单纯依靠传统工业用电、跨区外送的模式难以为继。立足试点探索，张家口主动挖掘负荷潜力，重构源荷关系，尝试通过多元场景协同互动，探索一条高占比新能源就地高效消纳的可行路径。
走进怀来县东花园镇垛口营村，家家户户屋顶的光伏板在阳光下熠熠生辉。“自发自用、余电上网”，村民用不完的绿电自动汇入大电网。村口的新能源汽车充电车棚顶上铺满了光伏板，中午光伏大发的时候，村民正好给新能源汽车充电。
在台区的电线杆旁，新加装的小型储能设备和柔性直流互联装置顺畅运转。“现在垛口营村两个台区实现了互联互通，储能设备可以储存电能，柔性直流互联装置可以协调电能。当一个台区负荷激增时，系统可自动从另一个台区调用电能支援，实现区域功率互济。突发极端情况时，两个台区形成一个‘发电—储能—用电’完备的微电网。”怀来县供电公司运维检修部主任李旭向记者介绍。
垛口营村的智慧配电网改造模式已实现两个台区的自治，光伏发电消纳率显著提升，实现了绿电从发出到使用的“源网荷储”闭环。这种方式通过配电网柔性改造激活就地消纳潜力，也为广大农村分布式新能源高效利用提供了实践样本。
推动绿电消纳多元化，张家口还充分调用规模化、可调可控的绿电消纳载体。
在东花园镇合盈数据（怀来）科技产业园，大数据产业蓬勃发展。当风光等清洁电能出现出力波动，配电网以分区分层的精准调控稳住电能品质，让绿色能源就近消纳利用，清洁能源与大数据产业在此双向奔赴。
截至2025年年底，张家口市已建成投运算力中心项目49个，城市算力分指数高居全国第二位。国网冀北电力有限公司根据张家口、廊坊在建和前期咨询算力中心项目报装容量，规划了怀来东、廊坊东等20个220千伏及以上输变电工程，构建了新能源与算力中心之间的外送消纳通道，并建成算电协同多维监测分析平台，为算电协同规划和运行提供数字化支撑。
绿电与算力的深度融合，让大数据产业从“用能大户”转身为“消纳主力”。而“看不见的电厂”——虚拟电厂，也成为消纳绿电的探索方向。
2025年11月的采暖季，我国规模最大的蓄热式电锅炉型虚拟电厂在河北省启用。这个“看不见的电厂”通过智能平台将分散在张家口、唐山两地共16处蓄热式电锅炉聚合成一个整体，具备54.4万千瓦调节能力，相当于一座中型火电厂的调节能力。
目前，国网冀北电力已完成张家口区域综合能源虚拟电厂平台升级，未来将构建“源网荷储+虚拟电厂”协同体系，助力新型电力系统示范区建设。
构网型技术让新能源学会主动支撑，智慧配电网让村里的光伏发电“自产自销”，算电协同让绿电有了新归宿……张家口用新型电力系统建设的实践回答一道现实考题：超高比例新能源如何融入电网、服务社会。
如今，“张北的风”不仅点亮北京的灯，也驱动更多“数字的脑”。张家口，正在书写一个更宏大的故事，用这里无限的风和光赢得更多高质量发展的“风光无限”。
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