我國分布式小型風電并網系統應用的技術可行性與投資經濟性分析

（浙江華鷹風電設備有限公司，浙江桐鄉，314500）

（浙江華鷹風電設備有限公司，浙江桐鄉，314500）

國家電網公司發布的《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》，為分布式小型風電并網系統在國內發展打開了希望之門。本文通過分析分布式小型風電并網系統的技術可行性和投資經濟性，得出結論：分布式小型風電并網系統在國內的健康、快速應用，不僅需要政府政策的積極扶持和鼓勵，更需要設備制造廠家風電產品的過硬質量。

機會；技術；質量；價格；投入產出比

0 引言

2013年2月27日，國家電網公司發布《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》[1]，這意味著，小型風電與光伏、生物質能等其他新能源產品一樣，在6MW以下分布式電源并網系統中具備了參與發展的機會，這為今后我國小型風電在國內的發展打開了希望之門。

然而，分布式小型風電并網系統能否在我國各類分布式電源并網項目中擔當重任，不僅考驗著整個行業的技術水平，也考驗著小型風電并網系統的技術可行性和運行的穩定性、可靠性、安全性，同時也需要從經濟性角度對系統的投入產出比進行投資分析，分析分布式小型風電并網系統的市場前景與潛力[2]。

1 分布式小型風電并網系統的接入形式

分布式小型風電并網系統在歐美發達國家的應用已達到普及化，接入到用戶端，所發電能就地利用，通常以0.4kV三相或220V單相接入電網。這在美國、英國、法國等國家的農場、居民區、工廠等隨處可見[3]。根據國家電網公司的文件，接入形式明確了以下幾點：

（1）位于用戶附近，所發電能就地利用，以10kV及以下電壓等級接入電網；

（2）建于用戶內部場所的分布式電源項目，發電量可以全部上網，全部自用或自發自用，余電上網，由用戶自行選擇，用戶不足電量由電網提供；

（3）上、下網電量分開結算，電網公司免費提供智能計量裝置和發電量計量用電表。

因此，針對分布式小型風電并網系統而言，以一個變壓器為例，接入形式如圖1。

該系統具有以下特點：

（1）小型風電并網系統通過風電機組變流器、風電發電計量表與電網進行連接，實現并網；

（2）家庭或企業有負載時，風電就地利用消耗，多余電能向公共電網饋送，不足電能由電網自動補充；

（3）風電機組運行時若不使用負載，則風電全部上網；

（4）智能電表計量風電并網電量，同時計量電網耗用電量，實現上、下網電量分開計量。

2 分布式小型風電并網系統的技術可行性

按照國家電網公司針對分布式電源的并網技術要求，并網點的電能質量應滿足國家和行業相關標準，這一點與分布式光伏并網系統是一樣的。換言之，分布式光伏能并網的，小型風電系統也能并網，但是與光伏發電不同的是，小型風電并網系統更多的挑戰來自自身。

隨著我國小型風電機組制造水平的不斷提升，產品升級換代，以及電力電子產品的快速發展，我國小型風電并網系統在技術上是完全可行的。

小型風電并網系統的構成：風電機組、塔桿、并網變流器，系統最主要的部件是風電機組，其承受鹽霧、風沙、嚴寒、大風的特殊氣候考驗，機組運行的穩定性、可靠性、安全性將直接影響小型風電并網系統的可靠性與穩定性。

小型風電機組：目前我國的小型風電機組主要供應出口，給人的印象是價低質次，一次大風過后不是吹掉就是發電機燒壞，給國外客戶留下很差的印象，在國內市場反映也不佳。近幾年來，以華鷹為代表的變槳距風力機組開始引領并占據市場潮流，解決了在大風中運行的可靠性與耐久性問題，技術性能與EVANCE、EVOCO、SOUTHWEST、BERGEY等世界著名風電機組相媲美，廣州紅鷹、青島安華、上海致遠等廠家的風電機組也遠銷國外，并受到好評。小型風力發電機組技術水平與品質的提升為小型風電并網系統的應用打下了扎實的基礎。

塔桿：塔桿設計的多樣化為客戶提供了更多的選擇，獨立塔桿、桁架塔桿、拉索塔桿、液壓塔桿、杠桿塔桿等眾多種類，可滿足不同客戶的不同需求。

并網變流器：從傳統的“不可控整流+逆變”已過渡到“可控整流+逆變”，可向電網提供優質的電能（包括無功）。同時，一旦電網斷電，變流器將自動與電網斷開并通過控制程序停止機組運行。

因此，無論從現有我國小型風電并網系統的技術層次，還是從國內外的并網應用案例看，分布式小型風電并網系統在技術上是完全可行的。

圖1 分布式小型風電并網系統接入形式原理圖

3 分布式小型風電并網系統的投資經濟性

在國外，分布式小型風電并網系統屬于政府支持鼓勵的項目，除了上網電價收購之外，還有額外的發電補貼，如英國是0.23英鎊/kWh，德國、奧地利、法國是0.095歐元/kWh，美國則采用裝機補貼政策。因此，在我國推廣使用分布式小型風電并網系統，必須考慮投入產出比進行投資分析。

按照英國TUVNEL的測試結果[4]，HY-5kW風力發電機組在年均風速分別在5m/s、5.5m/s、6m/s地區的年發電量分別為9850kWh，11720kWh，14830kWh。

所以，僅從經濟性角度考慮，雖然年收益率超過10%，但小型風電并網系統的回收期是很長的，一般是5年至9年，不利于社會各界進行廣泛投資。

圖2 9臺安裝在泰國的HY-5kW風電機組并網系統

圖3 安裝在英國的HY-5kW風電機組并網系統

圖4 安裝在浙江省東福山島的7臺HY-30kW風電機組并網（微網）系統

但如果參照國外政策，按發電量有一定的補貼計算，假設每千瓦時風電補貼0.5元，投入產出情況就會有很大改觀。

從以上數據可以看出，給予一定的新能源發電補貼后，風力發電的投資回收期能縮短到5年以內，這對于廣大的投資者而言還是具有一定的吸引力。因此，從小型風電并網系統的經濟性角度而言，我們認為：

（1） 分布式新能源發電（包括小型風電、光伏分布式發電）的發電成本高于傳統火電，但這不僅僅是“錢”的問題，環境污染與環境治理不能“欠新帳”還要“還舊賬”，所以應從保護環境的角度與去推動分布式電源的發展。

（2） 呼吁國家相關部門在給予分布式光伏并網系統收購電價和電價補貼的同時，也應像發達國家一樣給予分布式小型風電并網系統以一定的電價補償。

（3）分布式電源的電價收購和補貼應以發電量為最終計量依據，而不是以裝機容量為依據，以發電量為依據更能體現分布式并網系統的穩定性、可靠性，以及真實有效性。

圖5 安裝在河北省承德御道口的2臺HY-30kW風電機組并網（微網）系統

表1 HY-5kW小型風電并網系統費用概算

表2 HY-5kW小型風電并網系統年發電量統計

表3 每千瓦時風電補貼0.5元下的投入產出情況

（4） 國內小風電行業相關企業應積極投入到分布式小型風電并網系統的建設中，盡可能以較低的盈利空間供應產品，推動國內小風電分布式并網系統的示范性建設，能夠和分布式光伏并網系統一起發展壯大，讓國家相關部門看到小型風電的作用和優勢。

4 結語

雖然國家電網公司發布了《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》，為分布式小型風電并網消除了政策與體制的障礙，但是前面的路還很長，國家針對分布式小型風電并網的電價和補貼等細則還未出臺，真正意義上的推動作用還未出現[5]。

然而，作為小型風電機組制造廠商，目前更主要的任務應是如何鎖定國內市場、練好內功，提高小型風電機組的技術層次與產品質量，提升小型風電機組的安全性、穩定性、可靠性。只有這樣，才能在分布式小型風電系統推廣初級階段給予消費者、投資者、政府部門信心和力量，讓他們堅信小風電并網系統在分布式電源并網項目中能擔當重任，讓分布式小型風電并網系統成為國家能源結構組成中必不可少的一部分，進而推動國內小型風電產業的發展和壯大。

[1]國家電網公司.關于做好分布式電源并網服務工作的意見[J].風能,2013(3):08.

[2]陳少杰,錢蘇翔,熊遠生.分布式風力發電供能系統的研究進展[J].常州大學學報（自然科學版）,2011(3).

[3]齊放,劉亞非,梁亮,等.美國分布式風力發電政策研究及啟示[J]能源技術經濟,2012(2).

[4]TUV SUD NEL Ltd.BWEA Performance Test of a Zhejiang Huaying HY5-AD5.6 Wind Turbine[R].

[5]Tables of Feed-in Tarrifs based on the eligible installation [Z][OE/OL]www.fitarrifs.co.uk.

我國分布式小型風電并網系統應用的技術可行性與投資經濟性分析

徐學根

Technical and Economic Feasibility Analysis of the Distributed Small Wind Turbine On-grid System Application in China

Xu Xuegen
（Zhejiang Huaying Wind Power Generator Co.,Ltd, Tongxiang 314500, China）

The prospect of the domestic market had been brightened since the Opinins on the Service to Distributed On-Grid Power System was issued by State Grid Croporation on Feb 27th, 2013. Through an analysis on the technical and economic feasibity of the distributed small wind turbine on-grid system application in China, we draw a conclusion that both the high quality of products and government support and stimulation are needed to give the distributed small wind turbine on-grid system a sustained rapid and sound development in domestic market.

opportunity; technology; quality; price; input-output ratio

TM614

A

1674-9219（2013）07-0050-04

2013-03-27。

徐學根（1970-），男，本科，高級工程師，現任浙江華鷹風電設備有限公司總經理，主要從事中小型風力發電機組研發和制造工作。

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