國家風光儲輸示范工程2011年竣工投產，2016年榮獲第四屆中國工業大獎。該工程為解決新能源大規模開發利用、友好接入電網提供了良好的解決方案。
“四位一體”創新工程
國家風光儲輸示范工程位于河北省張家口市張北縣西部，是當時世界上規模最大的集風力發電、太陽能光伏發電、儲能裝置和智能輸電“四位一體”的新能源綜合性示范工程。
它解決了單一的風力發電、光伏發電難預測、難控制、難調度的技術問題，將不穩定的間歇性、波動性電能變換成接近常規火電的綠色電源，破解了大規模新能源并網的技術瓶頸。
國家風光儲輸示范工程提出了風光儲七種運行組態的聯合發電，即風力發電、儲能發電、太陽能光伏發電、“風+光”發電、“光+儲”發電、“風+儲”發電、“風+光+儲”發電，通過實時調節風、光、儲各單元的運行狀態，使聯合發電系統能夠準確、快速地參與電網調度任務，為解決新能源大規模集中開發、集成應用的世界性難題提供了“中國方案”。
示范工程通過自主創新，實現了完全具有自主知識產權的原創性成果，取得了多項核心技術突破。其中風光儲聯合發電互補機制及系統集成、風光儲聯合發電監控、大規模多類型電池儲能電站集成及調控以及風電入網檢測等技術已達到國際領先水平，成功實現了將風力、太陽能發電中的不穩定電力轉化成為優質、安全、可靠的綠色能源。
截至目前，該工程已建成風力發電裝機容量496兆瓦、光伏發電裝機容量100兆瓦、儲能容量32兆瓦。目前正在籌建182.4兆瓦構網型風光儲示范工程，其中風電136兆瓦、光伏14兆瓦，化學儲能30兆瓦、飛輪儲能1.2兆瓦、超級電容儲能1.2兆瓦。截至2024年9月5日，國家風光儲輸示范工程安全運行4960天，輸出優質綠色電能119億千瓦時，相當于節約標準煤480.84萬噸，減少排放二氧化碳1129.49萬噸、二氧化硫37.11萬噸、氮氧化物17.75萬噸。
風光儲聯合運行
風力發電+太陽能光伏發電聯合形式的出力雖可以在一定程度上減小出力波動，提高電能質量，但其出力與火力發電等傳統發電方式仍有一定差異。為了進一步完善風力發電+太陽能光伏發電聯合形式出力不夠平滑、穩定的問題，化學儲能技術被運用到風力發電+太陽能光伏發電的聯合發電系統中。在風力發電+太陽能光伏發電的聯合發電系統中加入儲能技術，在發電量充沛時將電能儲存起來，在出力波動時實時調節、抑制波動、削峰填谷，使電能平穩輸出，為客戶提供高品質電能。
國家風光儲輸示范工程建有世界規模最大的多類型化學儲能電站，是全球首個集研究、技術開發、技術比對、試驗及生產運行于一體的綜合示范平臺。2014年，國家風光儲輸示范工程成功完成黑啟動試驗，在突然失去外部電網供電的情況下，通過自有大規模電化學儲能電站的反向送電功能，由小至大，逐級啟動，最終完成整體啟動，成為具有黑啟動功能的大規模新能源聯合發電站。
風光儲聯合運行模式，比單一的風電、光伏發電可控性明顯增強，在平抑電網波動、跟蹤調度計劃發電曲線、削峰填谷等方面有很好的調節作用。該工程示范電站10分鐘平均波動率低于5%、而常規風電場10分鐘平均波動率在30%以上，是典型的并網友好型新能源電站。
冀北新能源發展
冀北電網供電范圍包括唐山、張家口、秦皇島、承德、廊坊五個地市，轄區內的冀北清潔能源基地是我國“十四五”規劃的九大清潔能源基地之一。國網冀北電力有限公司推進實施新型電力系統全域綜合示范行動計劃，著眼于源網荷儲全鏈條、全環節，最大限度保障新能源外送消納，努力在推動能源清潔低碳轉型上當先鋒、站排頭，為實現碳達峰碳中和目標貢獻力量。
為進一步促進新能源和電網友好協調發展、破解示范區新能源高效送出與消納，國網冀北電力統籌國家風光儲輸示范基地等域內創新資源，加快將國家風光儲輸示范基地打造成為“新型電力系統科技創新示范基地”。
2023年，冀北電網啟動建設華北首個新型電力系統全域綜合示范區，深化應用分布式調相機、虛擬電廠等前沿技術，建成投產500千伏承德北等3項新能源配套工程。2023年，冀北清潔能源基地外送京津冀地區新能源電量約350億千瓦時，同比增長18%。預計到2030年，冀北電網新能源裝機將超過8000萬千瓦，占本地電源總量比例將超過80%。儲能裝機容量將達到2000萬千瓦以上，將基本建成新型電力系統。
針對新能源安全穩定送出的網源協調問題，國網冀北電力依托國家風光儲輸示范基地開展“構網型風光儲主動支撐與匯集組網”科技示范工程建設，保障未來張家口新能源的安全穩定送出。
