位于中国河北省西北部的张家口市，将凭借优越的自然条件、重要的区位优势和现有的成熟条件，勾勒出全球能源互联网的雏形。
5月13日，国网冀北电力在张家口市发布《全球能源互联网张家口创新示范区发展白皮书》，白皮书提出，打造全球能源互联网“样板间”，它的可复制、可推广、可扩展让全球能源互联和人们的生活连接得更加紧密。
什么是创新示范区？
从张北国家风光储输示范工程观景台向远处望，一排排光伏板排列整齐，在阳光下熠熠闪光，仿佛一片蓝色的海洋。海洋里，几间红色屋顶的逆变室散落其间，显得格外漂亮。远处，风机叶片正像巨人的手臂一样挥动，将清洁电能源源不断地输送到电网。
几天前，《全球能源互联网张家口创新示范区发展》白皮书在这里发布，吸引了业内外的诸多目光。
白皮书提出，在张北新建“十大工程”，打造全球能源互联网“样板间”。实际上，全球能源互联网张家口创新示范区（以下简称“创新示范区”）是在单一区域内汇集了智能电网、特高压、清洁能源三大核心要素的综合性展示平台，是全球能源互联网的典型缩影。。
一份来自张家口市的发展规划显示，到2020年，张家口市清洁能源装机将突破2000万千瓦，届时55%的电力消费将来自清洁能源，全部城市公共交通、40%的城镇居民生活用能、50%的商业及公共建筑用能来自清洁能源，40%的工业企业实现零碳排放。
国网冀北电力相关负责人对记者表示，创新示范区是国家电网公司探索未来电网形态的重要实践，通过示范最先进的电力生产、传输、存储、使用和运行控制技术，促进重大技术成果和装备应用，引领能源电力技术创新，展示“绿色奥运、低碳奥运”理念。
除了创新示范区里高大上的科技创新，人们更关心，创新如何接地气，多种实用技术也将在创新示范区逐一落地。根据车联网工程规划，2016年将实现已运营的高速公路服务区充电设施全覆盖，2018年建成电动汽车无线充电示范工程，2020年崇礼核心城区实现快充网络网格化覆盖，服务半径不超过0.5公里。
清洁替代工程将在京藏高速张家口段建设“奥运迎宾光伏廊道”项目，奥运元素的融入将为当地光伏发展带来亮点。依托电能替代工程，张北风电清洁供暖项目2015年已经实现供热，2017年将开始向北京供热。冬奥配套工程将实现冬奥专区电力消费100%清洁化，专区交通运输全部采用清洁能源供能，奥运场馆和附属供电设施将实现“分钟级”自愈。
此外，为提升清洁能源电力的外送能力，加快创新示范区电力外输通道建设，实现京津冀及更大范围电网互联互通，“十三五”期间，张家口电网规划新建1000千伏特高压变电站1座，新建及扩建500千伏输变电工程3项、220千伏输变电工程16项，新增变电容量1104万千伏安，线路长度1107公里，全部规划为智能变电站。2020年，实现城市综合电压合格率99.99%，农网综合电压合格率99.886%；城市供电可靠率99.989%，农网供电可靠率99.30%。
为什么是张北？
在风光储输示范电站联合控制中心的大屏幕上，四条不同颜色的曲线格外显眼。工作人员介绍说：“这是风光储联合控制模式，四条曲线分别代表不同的出力方式。”记者看到，屏幕上曲线从下至上依次显示：红色是储能出力，黄色是光伏出力，蓝色是风出力，绿色则是风光储联合出力。下面三条曲线呈现着不同的弯曲幅度，而绿色则很平直。“这就是风光储联合出力的效果，三种出力方式形成了互补，曲线平滑了，降低了对电网的冲击。”工作人员介绍说。
在联合出力的过程中，储能所发挥的作用非常显著。在电站内对外开放的一间储能电池室内，一排排储能电池柜整齐排列着。工作人员特别提到，这间储能电池室内的电池可为47辆特斯拉电动汽车同时充电。
目前，国家风光储输示范基地拥有储能电池系统总容量20兆瓦，是世界规模最大的多类型化学储能电站，也是全球首个集研究、技术开发、技术比对、试验以及生产运行为一体的综合示范平台，可以实现平滑出力、跟踪计划、消峰填谷、系统调频四大功能，使风电、光伏发电出力特性达到或接近常规电源、网源友好性能得到极大改善加强。
世界首创的风光储输联合发电技术路线让示范工程有了技术上的保障，然而只有技术的支撑还不够，还需天时、地利等要素。
张家口是我国华北地区风能和太阳能资源最丰富的地区之一，最具备清洁能源开发利用特征，在破解电网接纳大规模清洁能源技术难题上具有典型性和代表性。风能资源可开发量4000万千瓦，太阳能资源可开发量3000万千瓦，年平均日照时数2898小时，全年活动积温2448摄氏度。气候条件优越，张家口冬春日照短、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
“特高压、智能电网、清洁替代、电能替代等全球能源互联网的所有要素，张家口全部具备。”国家电网公司全球能源互联网办公室副主任梁旭明用一句话点明了在张北打造全球能源互联网“样板间”的原因。
他说：“张家口地区具备成为全球能源互联网创新示范区的独特条件和优势。其位于京津冀协同发展前沿地带，区位优势明显，与北京联合举办2020年冬奥会，将全世界的目光吸引到这片热土之上；区内清洁能源富集，是国家规划的千万千瓦级新能源基地，国家风光储输示范电站、风电检测中心等一批清洁能源应用标杆工程陆续建成投产；过境特高压交流输电工程已开建，未来将成为连接东北亚互联电网的重要节点；多端柔性直流电网示范工程等多项智能电网项目也落户于此。”
目前，国家风光储输示范工程是世界上规模最大、运行方式最多、综合控制水平最高的新能源联合发电工程。工程电站安全稳定运行4年来，累计输出超过17亿度平稳可控绿色电能，相当于节约标准煤57.12万吨、减排二氧化碳122.4万吨，已经成为我国新能源发展的一张绿色名片。
“样板间”里有什么？
创新示范区怎么建？国网冀北电力已经制定了切实可行的时间表和路线图：“十三五”期间，将投资230亿，通过打造五大示范工程和五大重点工程，让创新示范区从规划走向现实。
五大示范工程包括柔性直流电网、虚拟同步发电机、深冷液化压缩空气储能、电动汽车电池梯次利用储能、柔性变电站和交直流配电网示范工程。五大重点工程则涵盖特高压、车联网、清洁替代、电能替代、冬奥综合配套工程。这些工程将从规模、技术创新、经济适用等方面，为全球能源互联网建设探索科学路径，创造可复制、可推广、可扩展的“冀北经验”。
这些工程意义非凡，为打造全球能源互联网“样板间”起着举足轻重的作用。柔性直流电网示范工程将是世界首个±500千伏四端直流电网，建成后具备300万千瓦输电能力；虚拟同步机示范工程将在容量上问鼎业界，实现有效抑制系统频率震荡，帮助清洁能源友好并网；电动汽车电池梯次利用储能工程，将实现电池梯次利用国内首创，增加电池全寿命周期，降低电动汽车使用成本；柔性变电站示范工程计划建设世界首个全可控电力电子柔性变电站及具有柔性控制的交直流混合配电网，实现分布式电源灵活接入和调配，支撑分布式能源跨分区消纳。
风光储输这4年
4年来，坐落于张北的国家风光储输示范工程一直安全稳定运行，为破解大规模新能源开发应用世界难题贡献了“中国智慧”。
对于国网冀北电力来说，建设全球能源互联网张家口创新示范区的目标很明确：将示范区打造成可复制、可推广、可扩展的科技示范工程，成为展示全球能源互联网的中国名片；把示范区建设成为在单一区域内汇集智能电网、特高压、清洁能源三大核心要素的综合性展示平台，使张家口创新示范区成为全球能源互联网的缩影典型；把示范区建设成为全面提高电网安全运行水平、保障电力安全可靠供应的典范，从根本上转变过度依赖输煤的能源发展方式和就地平衡为主的电力发展方式，带动电源投资和装备制造业发展，拉动经济增长。
截至2015年年底，冀北电网调度范围新能源装机容量达1063万千瓦，成为我国第4个新能源装机容量超过1000万千瓦的省级电网。冀北电网新能源装机占比超过46%，在省级电网中位居第一。2015年，冀北电网每供应100度电，就有16度是“新能源电”。2015年，冀北电网风电平均利用小时数1825小时，较国网系统平均水平高129小时。全年无弃光现象。
在新能源并网消纳上，国网冀北电力已累计投入61亿元用于新能源并网及送出工程建设，建成张家口“三站四线”工程等4个500千伏新能源外送通道，建成风电送出线路1481公里，为张家口增加155万千瓦风电外送能力。在新能源并网服务上，2015年，国网冀北电力办理新能源项目33个，平均缩短并网时间15-20天，办理效率提升30%，新能源企业满意度明显提升。在科技创新上，一大批科技项目为新能源并网消纳保驾护航，其中“新能源发电有功控制系统”将风电送出通道利用率提高到96％以上。
