2026 年是“十五五”開局之年，正是將宏觀“規(guī)劃圖”細化為可行“施工圖”的關鍵階段。在這個過程中，我們會頻繁遇到一系列聽起來專業(yè)又前沿的“科技名詞”，比如“綠色供應鏈”“清潔低碳氫”等。這些術語并非空洞的概念，它們背后折射的是未來幾年科技突破、產業(yè)轉型與生活演進的真實方向。

那么，這些詞究竟意味著什么？它們將如何具體地改變我們的日常？今天，就讓我們走進“風光水儲一體化”這個名詞。

什么是風光水儲一體化？

風光水儲一體化（integration of wind, solar, hydro, and energy storage）是一種新型的能源系統(tǒng)整合模式，旨在利用水能的高調節(jié)性與儲能技術的靈活性，有效平抑風能、太陽能發(fā)電的波動性與間歇性，從而構建一個統(tǒng)一協(xié)調、優(yōu)勢互補的發(fā)電系統(tǒng)。該模式通過優(yōu)化調度和能量管理，平抑單一可再生能源發(fā)電的隨機性和不穩(wěn)定性，從而提高能源系統(tǒng)的整體可靠性、經濟性和對電網(wǎng)的友好性。

風光水儲一體化的分類信息

風光水儲一體化的詳細解釋

我國水能資源豐富，水庫水電站具備出力穩(wěn)定、調節(jié)靈活等特點，與具有間歇性特征的風電、光伏發(fā)電形成顯著的互補優(yōu)勢。將水電的調節(jié)能力與風光發(fā)電的清潔屬性融合，構建風光水儲一體化模式，已成為推動新能源高比例并網(wǎng)與構建新型電力系統(tǒng)的重要方向。

圖1 “風光水儲一體化”示意圖 圖源：作者繪制

“風光水儲一體化”是一種典型的多能互補能源系統(tǒng)模式，通過將風電、光伏發(fā)電、水電與儲能系統(tǒng)（如電化學儲能、抽水蓄能）有機整合，并依托智能調度平臺進行統(tǒng)一優(yōu)化和調控，實現(xiàn)電力輸出的穩(wěn)定性提升和增強對電網(wǎng)的友好接入能力。風電和光伏作為間歇性、波動性強的可再生能源，需要依賴具備調節(jié)能力的水電，尤其是梯級水庫的天然儲能功能，以及儲能系統(tǒng)提供的靈活調節(jié)能力，從而平滑出力波動，提升系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和靈活性。

“風光水儲一體化”系統(tǒng)的關鍵要點包括：

1. 多能協(xié)同與優(yōu)化配置

充分利用風、光、水資源的時空互補性，科學布局能源項目，合理配置儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)資源的最優(yōu)組合與系統(tǒng)整體效率最大化。

2. 智能調度與靈活運行

依托智能調度平臺，融合氣象與負荷預測，實現(xiàn)風光水儲的統(tǒng)一調控與動態(tài)優(yōu)化，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性與響應能力，保障電力安全與高效運行。

3. 儲能與水電調節(jié)互補

發(fā)揮梯級水電的天然調節(jié)優(yōu)勢，結合多類型儲能系統(tǒng)，平滑可再生能源波動，實現(xiàn)削峰填谷、調頻調壓，增強電網(wǎng)適應性和并網(wǎng)友好性。

風光水儲一體化這一概念首次在國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《關于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見(發(fā)改能源規(guī)〔2021〕280號)》中提出，雖未單獨列出“風光水儲”，但其核心思想一脈相承，旨在推動多能互補的綜合能源基地開發(fā)。

從發(fā)展歷程來看，該模式經歷了從分散探索到系統(tǒng)集成的演進過程。2015年以前，風電、光伏、水電和儲能多以獨立系統(tǒng)形式存在，缺乏協(xié)同調度與互補機制。到了2018年，國家首次提出“多能互補集成優(yōu)化”概念，啟動了風光水互補的試點探索。2020年，國家電網(wǎng)進一步提出“風光水火儲”一體化運行平臺，標志著多種能源協(xié)同運行理念的深化與實踐推進。進入2021年，“風光水儲一體化”首次被正式寫入多個國家政策文件，成為推動新能源高質量發(fā)展的重要方向。自2023年起，該模式進入加速落地階段，多個示范工程陸續(xù)建設，標志著風光水儲一體化在實踐中不斷走向成熟。

風光水儲一體化的應用領域及發(fā)展前景

“風光水儲一體化”作為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要路徑，正成為推動綠色工廠與綠色園區(qū)能源結構轉型的重要支撐。該模式可有效提升可再生能源的利用率，降低棄風棄光率，增強電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，同時推動區(qū)域能源系統(tǒng)向低碳化轉型，已成為清潔能源基地建設的核心模式。

在工業(yè)領域，風光水儲一體化可為企業(yè)提供高比例、穩(wěn)定、低碳的清潔電力，助力制造業(yè)落實“雙碳”目標，構建綠色工廠與綠色園區(qū)。未來，該模式將成為我國西部新能源開發(fā)的主流方式，并有望與“源網(wǎng)荷儲一體化”深度融合，加快能源互聯(lián)網(wǎng)建設進程，進一步拓展應用空間，為能源轉型注入強大動能。

近年來，該模式取得了顯著的技術突破和應用成效。在技術方面，該技術實現(xiàn)了智能多能互補，借助AI預測和儲能優(yōu)化提升了系統(tǒng)效率，顯著降低了棄風棄光率；同時，儲能成本持續(xù)下降，多種新型儲能技術快速發(fā)展，智能調度與大數(shù)據(jù)應用進一步增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行精度。

在應用層面，全國已建設多個示范和商業(yè)化項目，如內蒙古烏蘭察布風光儲一體化項目、廣西崇左“風光水火儲”綜合能源基地等，這些項目不僅驗證了風光水儲一體化模式的可行性與運行成效，也積累了寶貴的實踐經驗，夯實了技術基礎，推動了產業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

“風光水儲一體化”依賴多項關鍵技術實現(xiàn)高效運行與智能調度：風光預測技術通過融合大數(shù)據(jù)、氣象模擬和機器學習，顯著提升風電與光伏出力的預測精度，為調度提供決策依據(jù)；優(yōu)化調度則基于模型預測控制（MPC）和混合整數(shù)規(guī)劃等算法，實現(xiàn)多能源的統(tǒng)籌協(xié)調與動態(tài)優(yōu)化；水電智能調節(jié)通過實時控制水庫流量，增強系統(tǒng)對電力波動的調節(jié)能力；儲能控制系統(tǒng)根據(jù)負荷變化靈活調整充放電策略，進一步平衡供需、提升系統(tǒng)響應速度；能源管理系統(tǒng)（EMS）作為調度中樞，實現(xiàn)風、光、水、儲等能源的統(tǒng)一管理與協(xié)同控制，保障系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。這一模式不僅僅是能源形式的簡單疊加，更通過智能化、數(shù)字化手段實現(xiàn)多能源深度耦合與優(yōu)化，釋放出遠超單一能源系統(tǒng)的集成價值。

未來，風光水儲一體化還將與氫能、數(shù)字孿生技術及電力市場聯(lián)動等新興領域融合發(fā)展，構建多元化協(xié)同的能源體系，持續(xù)賦能并創(chuàng)新我國能源轉型和綠色高質量發(fā)展。

風光水儲一體化的綠色應用難點

“風光水儲一體化”在實際推進過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)與爭議。水電開發(fā)可能影響生態(tài)流量和漁業(yè)，需兼顧環(huán)境保護；部分項目裝機堆疊，缺乏真正協(xié)同，導致資源浪費；電化學儲能成本高、壽命有限，經濟性尚待提升。

參考文獻

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策劃制作

作者丨劉迪 中石化石油化工科學研究院有限公司助理研究員

審核丨郭莘 中石化石油化工科學研究院有限公司高級專家 高級工程師

責編丨王夢如

審校丨徐來 張林林