การทดสอบระดับสถานีไฟฟ้าครั้งนี้นับเป็นครั้งแรกของโครงข่ายไฟฟ้าเหอเป่ยที่ฟาร์มกังหันลมซึ่งใช้เทคโนโลยี Grid-forming สามารถดำเนินการ Black Start ได้สำเร็จ โดยจ่ายไฟเข้าสู่สายรวบรวมกำลังไฟฟ้าแรงดัน 35 กิโลโวลต์ (kV) และรักษาเสถียรภาพของระบบได้นานกว่า 3 ชั่วโมง
จาก Grid-following สู่ Grid-forming
กังหันลมแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยี Grid-following ซึ่งต้องอาศัยแรงดันไฟฟ้าจากโครงข่ายภายนอกเพื่อให้ทำงานได้ เมื่อเกิดเหตุไฟฟ้าดับทั้งระบบ กังหันลมจะหยุดทำงานและไม่สามารถเริ่มจ่ายไฟเพื่อฟื้นฟูระบบได้ด้วยตัวเอง โดยต้องรอแหล่งพลังงานอื่น เช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำและโรงไฟฟ้าพลังความร้อน เข้ามาสนับสนุน
ในทางตรงกันข้าม เทคโนโลยี Grid-forming ที่ทำงานร่วมกับระบบกักเก็บพลังงาน สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าและความถี่ไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง จึงช่วยให้กังหันลมเริ่มเดินเครื่องได้แม้โครงข่ายไฟฟ้าจะดับทั้งระบบ พร้อมจ่ายไฟให้แก่อุปกรณ์ภายในสถานีและสนับสนุนการฟื้นฟูระบบตามลำดับ
ความสามารถดังกล่าวมีความสำคัญต่อการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าที่ต้องรองรับพลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนสูง เพราะช่วยเพิ่มบทบาทของฟาร์มกังหันลมจากแหล่งผลิตไฟฟ้าไปสู่แหล่งพลังงานที่สามารถสนับสนุนการฟื้นฟูระบบในภาวะฉุกเฉินได้ด้วย
พลังงานหมุนเวียนที่เพิ่มขึ้น ทำให้การฟื้นฟูระบบมีความสำคัญมากขึ้น
ณ สิ้นเดือนกันยายน 2569 กำลังการผลิตติดตั้งรวมของพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ในโครงข่ายไฟฟ้าเหอเป่ยตอนใต้ (Hebei Southern Power Grid) อยู่ที่ 59.23 ล้านกิโลวัตต์ หรือมากกว่า 61% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั้งหมดในพื้นที่
เมื่อพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มีสัดส่วนเพิ่มขึ้น การเตรียมความพร้อมสำหรับรับมือเหตุไฟฟ้าดับเป็นวงกว้างจึงเป็นโจทย์สำคัญของการบริหารจัดการโครงข่ายไฟฟ้า การนำฟาร์มกังหันลมมาเป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำหรับฟื้นฟูระบบในพื้นที่ ช่วยเพิ่มทางเลือกควบคู่กับแหล่งจ่ายไฟฟ้าส่วนกลางที่มีอยู่เดิม เช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ
ทดสอบผ่านแบบจำลองและการจ่ายไฟจริง
ก่อนเริ่มการทดสอบ ทีมผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันวิจัย State Grid Hebei Electric Power Research Institute ได้จัดทำแบบจำลองระบบความแม่นยำสูง เพื่อจำลองสภาวะการทำงานที่ซับซ้อน พร้อมตรวจสอบความเสี่ยงในขั้นตอนการสร้างแรงดันไฟฟ้า การเชื่อมต่อกับโครงข่าย และการจ่ายไฟอย่างมีเสถียรภาพ
จากนั้นจึงดำเนินการทดสอบภาคสนาม โดยใช้เทคโนโลยี Grid-forming ที่ผสานกังหันลมกับระบบกักเก็บพลังงานขั้นสูง เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าขึ้นเองและจ่ายไฟเข้าสู่สายรวบรวมกำลังไฟฟ้าแรงดัน 35 กิโลโวลต์ได้สำเร็จ ระบบทำงานได้อย่างต่อเนื่องนานกว่า 3 ชั่วโมง และสามารถเริ่มเดินระบบเพื่อฟื้นฟูการทำงานของฟาร์มกังหันลมทั้งหมดได้โดยใช้กังหันลมเพียงหนึ่งตัว
การทดสอบครั้งนี้สะท้อนแนวทางการเพิ่มความยืดหยุ่นให้แก่โครงข่ายไฟฟ้าเหอเป่ย ด้วยการขยายแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่สามารถช่วยฟื้นฟูระบบในภาวะฉุกเฉิน นอกเหนือจากแหล่งพลังงานส่วนกลางที่ใช้อยู่เดิม โดยผลการทดสอบยังเป็นต้นแบบทางวิศวกรรมที่อาจนำไปประยุกต์ใช้ในพื้นที่ทางตอนเหนือของจีนซึ่งมีสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนสูงเช่นกัน