什麼是“風光水儲一體化”?一文說清
2026 年是“十五五”開局之年，正是將宏觀“規劃圖”細化爲可行“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。這些術語並非空洞的概念，它們背後折射的是未來幾年科技突破、產業轉型與生活演進的真實方向。
那麼，這些詞究竟意味着什麼？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。
什麼是風光水儲一體化？
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整合模式，旨在利用水能的高調節性與儲能技術的靈活性，有效平抑風能、太陽能發電的波動性與間歇性，從而構建一個統一協調、優勢互補的發電系統。該模式通過優化調度和能量管理，平抑單一可再生能源發電的隨機性和不穩定性，從而提高能源系統的整體可靠性、經濟性和對電網的友好性。
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定、調節靈活等特點，與具有間歇性特徵的風電、光伏發電形成顯著的互補優勢。將水電的調節能力與風光發電的清潔屬性融合，構建風光水儲一體化模式，已成爲推動新能源高比例併網與構建新型電力系統的重要方向。
圖1 “風光水儲一體化”示意圖 圖源：作者繪製
“風光水儲一體化”是一種典型的多能互補能源系統模式，通過將風電、光伏發電、水電與儲能系統（如電化學儲能、抽水蓄能）有機整合，並依託智能調度平臺進行統一優化和調控，實現電力輸出的穩定性提升和增強對電網的友好接入能力。風電和光伏作爲間歇性、波動性強的可再生能源，需要依賴具備調節能力的水電，尤其是梯級水庫的天然儲能功能，以及儲能系統提供的靈活調節能力，從而平滑出力波動，提升系統整體的穩定性和靈活性。
“風光水儲一體化”系統的關鍵要點包括：
1. 多能協同與優化配置
充分利用風、光、水資源的時空互補性，科學佈局能源項目，合理配置儲能系統，實現資源的最優組合與系統整體效率最大化。
2. 智能調度與靈活運行
依託智能調度平臺，融合氣象與負荷預測，實現風光水儲的統一調控與動態優化，提升系統穩定性與響應能力，保障電力安全與高效運行。
3. 儲能與水電調節互補
發揮梯級水電的天然調節優勢，結合多類型儲能系統，平滑可再生能源波動，實現削峯填谷、調頻調壓，增強電網適應性和併網友好性。
風光水儲一體化這一概念首次在國家發展改革委、國家能源局發佈的《關於推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見(發改能源規〔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。
從發展歷程來看，該模式經歷了從分散探索到系統集成的演進過程。2015年以前，風電、光伏、水電和儲能多以獨立系統形式存在，缺乏協同調度與互補機制。到了2018年，國家首次提出“多能互補集成優化”概念，啓動了風光水互補的試點探索。2020年，國家電網進一步提出“風光水火儲”一體化運行平臺，標誌着多種能源協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，成爲推動新能源高質量發展的重要方向。自2023年起，該模式進入加速落地階段，多個示範工程陸續建設，標誌着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展前景
“風光水儲一體化”作爲構建以新能源爲主體的新型電力系統的重要路徑，正成爲推動綠色工廠與綠色園區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，增強電網運行的穩定性，同時推動區域能源系統向低碳化轉型，已成爲清潔能源基地建設的核心模式。
在工業領域，風光水儲一體化可爲企業提供高比例、穩定、低碳的清潔電力，助力製造業落實“雙碳”目標，構建綠色工廠與綠色園區。未來，該模式將成爲我國西部新能源開發的主流方式，並有望與“源網荷儲一體化”深度融合，加快能源互聯網建設進程，進一步拓展應用空間，爲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，該技術實現了智能多能互補，藉助AI預測和儲能優化提升了系統效率，顯著降低了棄風棄光率；同時，儲能成本持續下降，多種新型儲能技術快速發展，智能調度與大數據應用進一步增強了系統的穩定性和運行精度。
在應用層面，全國已建設多個示範和商業化項目，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，推動了產業的持續發展。
“風光水儲一體化”依賴多項關鍵技術實現高效運行與智能調度：風光預測技術通過融合大數據、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，爲調度提供決策依據；優化調度則基於模型預測控制（MPC）和混合整數規劃等算法，實現多能源的統籌協調與動態優化；水電智能調節通過實時控制水庫流量，增強系統對電力波動的調節能力；儲能控制系統根據負荷變化靈活調整充放電策略，進一步平衡供需、提升系統響應速度；能源管理系統（EMS）作爲調度中樞，實現風、光、水、儲等能源的統一管理與協同控制，保障系統高效穩定運行。這一模式不僅僅是能源形式的簡單疊加，更通過智能化、數字化手段實現多能源深度耦合與優化，釋放出遠超單一能源系統的集成價值。
未來，風光水儲一體化還將與氫能、數字孿生技術及電力市場聯動等新興領域融合發展，構建多元化協同的能源體系，持續賦能並創新我國能源轉型和綠色高質量發展。
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與爭議。水電開發可能影響生態流量和漁業，需兼顧環境保護；部分項目裝機堆疊，缺乏真正協同，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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策劃製作
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
審覈丨郭莘 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
