從世界分散式風電發展看中國分散式風電發展的潛力

發布日期：2018-03-27 瀏覽次數：495

分布式能源是能源轉型的核心方向之一。2017年，分布式光伏實現爆發式增長。2018年，分散式風電將迎來破局契機。目前，分散式風電在我國風電裝機總量中不足1%，既暴露了發展的困境，也預示了發展的潛力。本篇文章將從國內外兩個方面分析下分散式風電發展趨勢。

一、歐美國家分散式風電發展已具規模

國外在風電開發上不顯著區分集中式和分布式，一般根據資源、電網、負荷條件等情況，確定風電場的開發規模，并接入合適的電壓等級。丹麥、德國等歐洲國家有一定比例的小規模開發的風電，接入配電網就地消納，類似于我國的分散式風電開發。西班牙、美國等國由于風資源與負荷中心分布不均衡，小規模風電開發比例較低，多采用大規模風電場開發，通過輸電網外送到負荷中心，類似于我國的集中式風電開發。

1、丹麥

丹麥電網是北歐電網的一部分，輸電網主要由400KV和132/150KV輸電線路以及與挪威、瑞典、德國的互聯線路組成。丹麥配電網為100KV以下電網，主要有30KV—60KV，10KV—20KV，400KV等電壓等級。丹麥風電機組主要并入配電網，接入20KV或更低電壓配電網的風電裝機容量約占全國風電裝機總量86.7%，接入30KV—60KV的電網的占3.1%。大型近海風電場直接并入輸電網(132--150KV)，占全國風電裝機總量的10.3%。

丹麥風電接入情況主要與丹麥風電發展歷史階段以及風電發展規劃等相。丹麥風電的正式發展起步于20世紀70年代石油危機之后。受當時風電機組技術限制，機組規模較小一般就近接入配電網。此外，丹麥早期的各種優惠政勵個人聯合投資開發風電，且在風電開發中注重風電機組對城市規劃以及自然景觀的影響，因此社區周圍分散且規模較小的風電場較為常見。

2、德國

德國電網電壓等級共分為7級，分別為380KV、220 KV、110 KV、60 KV、36 KV、6 KV和0.4 KV。德國陸地風電場裝機規模較小，基本連接到6 KV—— 36 KV或110KV電壓等級的配電網，以就地消納為主。隨著未來風電裝機容量的擴大，將考慮并入到較高的電壓等級上，如220 KV及以上電網。德國未來海上風電場將接入380/220 KV輸電網，與其他國家的電網互聯也為開發大型的海上風電場創造了條件。

3、美國

美國是分布式風電應用發展速度較快的國家之一，取得快速發展的主要因素包括：(1)分布式風力發電項目獲得美國社會各界的大力支持;(2)美國承諾2020年溫室氣體排放量在2005年的基礎上減少17%，并預測2030年全美國所需電量的20%將由風電提供;(3)分布式風力發電項目的規模多樣，從50千瓦的小型機組到兆瓦級的大型并網型機組，以固定電價來滿足不同種類用戶的電力需求;(4)分布式風電場的開發流程簡單，從風場評估到商業運行的周期較短;(5)分布式風電場可直接通過當地配網實現電網接入。

二、我國分散式風電項目開發運營早在2012年已啟動，預計市場空間數百GW

“十二五”期間我國風電產業初步形成了完整的全產業鏈體系，風電機組整機設計逐步從引進國外技術、聯合設計向自主設計發展，葉片、齒輪箱、發電機、電控系統等主要部件都實現了國產化和產業化。1.5兆瓦、 2兆瓦、2.5兆瓦和3兆瓦風電機組已經批量生產和應用，產業鏈已經基本成熟;3.6兆瓦、4兆瓦風電機組已小批量生產并在海上風電場運行;5兆瓦、6兆瓦風電機組完成樣機開發，實現并網運行;7兆瓦風電機組樣機正在研制。風電場開發及運維已形成行業分工，但風電場運維、管理的智能化和信息化水平不高。風電標準、檢測、認證體系已基本建立。

自2011年國家能源局出臺支持政策以來，分散式風電項目正在多個區域落地。2012年18個分散式項目獲得核準，是首批分散式發電項目。此后，分散式發電項目逐漸放量，分布在甘肅、內蒙古、河南、江蘇、浙江等地，分散式風電項目累計裝機規模有限。

我國風能資源豐富，開發潛力巨大。按照第四次全國風能資源詳查和評價，70米高度陸上3級及以上風能開發量在26億千瓦以上，海上(5—50米水深)100米高度的潛在開發量在5億千瓦左右。在現有風電技術條件下，中國風能資源足夠支撐20億千瓦以上風電裝機。風電可以成為未來能源和電力結構中的重要組成部分。

中東南部普遍處于低風速區域，近年來通過技術創新，風輪直徑加大、翼型效率提升、控制策略智能化、超高塔筒應用以及微觀選址的精細化等，中東南部風場已經具備了開發價值，年均5m/s的風場年平價利用小時也能達到2000小時，分散式風電在中東南部開發空間被打開。

此外，中東南部區域城鎮化程度高，區域經濟發達，網架結構堅強，配電網用電負荷高，極其適合分散式風電接入。根據國家氣象局的評估數據顯示，中東南部風速達到5m/s以上的具備經濟開發價值的風能資源10億kW，分散式風電發展空間極其巨大。

相比集中式風電，分散式風電項目處于起步階段，項目規模小，對配網影響管理、電氣控制系統等核心零部件研發、與可再生能源形成多能互補應用模式等仍處于前期探索階段。

中國農機協會風力機械分會秘書長祁和生在《分布式利用是風能發展的重要方向》一文中指出，在分布式風能利用方面，未來將在基礎理論研究、高技術研發與創新、示范應用及產業化推廣三個階段整體布局。

(1)2016—2020年，將在分布式風電機組及葉片、電氣控制系統等關鍵部件，分布式風電場風能資源評估、微觀選址以及分布式風能利用與其他可再生能源互補綜合利用等方面開展基礎理論、共性技術問題研究與公關;在分布式風電機組整機設計、電機、變流器等關鍵部件，分布式風能利用與其他可再生能源互補綜合利用系統集成及關鍵設備等方面開展研發及研制。在發展大型風電機組的同時兼顧考慮中小型風電在分布式利用中的作用。

(2)2020—2030年，將進一步推動高效、低成本、高可靠性和安全性的分布式風能利用系統及關鍵設備示范應用及產業化，在分布式風電機組及其關鍵部件、分布式風電場開發方面進一步提升自主創新和研發能力;在分布式風能利用與其他可再生能源互補綜合利用方面，加快可再生能源多能互補及微電網示范應用項目建設，將分布式風能利用與以物聯網、云計算、大數據等為基礎的信息化和互聯網技術充分結合，總結先進經驗和模式，推動分布式風能利用的規模化發展。

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關鍵詞： 分散式風電