分散式風電建設與發展研究

覃 楊何 菊

（1．銅仁供電局,貴州 銅仁 554300；2．貴州省銅仁興銅電力有限責任公司,貴州 銅仁 554300）

分散式風電建設與發展研究

覃 楊1何 菊2

（1．銅仁供電局,貴州 銅仁 554300；2．貴州省銅仁興銅電力有限責任公司,貴州 銅仁 554300）

我國提倡大力發展清潔、低碳、高效的新能源，構建“堅強智能電網”。在此背景下，風力發電獲得了大規模發展，與此同時，分散式風電因其在建設、運營、技術等方面具有的優勢，有效彌補了集中式風電存在的不足，成為電網發展的熱點問題。本文介紹了分散式風電及其在我國的發展概況，分析了分散式風電建設與發展優勢，并提出了促進我國分散式風電有序發展的建議。

智能電網；分散式風電；建設；發展

引言

2009年，我國制定了發展“堅強智能電網”的發展戰略，并根據“大型風電基地的形式融入大電網”的思路對風能進行開發建設。然而，隨著近年來風電的蓬勃發展，局部地區集中式風電占系統負荷的比重日益增大，潛藏的一些問題和矛盾日益顯現。在此背景下，我國風電發展正在由集中式風電向集中與分散式并舉的方向發展，鼓勵在資源不太豐富的地區發展分散式風電項目，已經成為當前我國風電產業發展的新熱點。

1 分散式風電及其在我國的發展概況

1.1 分散式風電概述

分散式風電是與集中式風電相對而言的，主要針對低風速、高負荷地區，是指通過分散形式接入配電網的小型風電場，其容量相對較小，從幾十千瓦到幾十兆瓦不不等，分散式風電所發出的電力一般不會大規模遠距離輸送，目前，分散式風電多分布于邊遠地區、海島、牧區，接近用電負荷中心，多臺機組并列后就近消納，建設低風速風電場，直接接入110kV及以下電壓等級的本地配電網。

1.2 分散式風電在我國的發展

近年來，隨著智能電網戰略的不斷推進，風力發電在我國獲得了迅猛發展，風電的并網裝機容量的年均增幅超過27%，根據《風電行業調查報告》，預計2015年，我國并網風電裝機容量將達1億千瓦。

然而，與此同時，大規模的集中式風力發電存在配套電網建設量大、點多面廣、任務繁重的特點，需要大量資金投入，同時，集中式風電投運后的運行調度和并網消納也存在難點，加上電網企業接入風電和全額收購風電能力有限、投資過熱、產能過剩等問題，造成了“大風電”與“大棄風”并存的現象，風電行業轉型勢在必行。

2011 年至今，國家能源局共四次發布《“十二五”風電項目核準計劃》，其中，2012年3月公布的第二批風電項目核準計劃中，“分散式風電”被明確提及，并下發了《分散式接入風電項目開發建設指導意見》，表明了國家堅持集中開發和分散開發相結合、鼓勵發展分散式風電的態度，2012年，18個分散式風電接入項目列入核準計劃，成為我國首批真正意義上獲得國家批復項目，分散式風力發電借助政策的東風，進入發展的快車道。

2 分散式風電建設與發展分析

2.1 發展分散式風電的優勢分析

（1）分散式風電的建設優勢

在建設方面，分散式風電除示范項目外，單個項目的總裝機容量不超過50MW，多為小機組，且不為接入分散式風電而新建變電站、所，不考慮升壓輸送，所以分散式具有占地少、規模小、建設周期短等優勢。此外，分散式風電對風速要求低，因此對風電機組在設計、制造、維護、運輸方面的要求也相對較低。根據我國風力資源的分布情況，除了三北地區外，大部分負荷集中區域的風力資源等級都在2-4級，適宜分散式風電的開發，有利于最大限度的利用風力資源。

（2）分散式風電的運營優勢

不僅如此，通過大量有限元分析結果表明，當荷載形式不變，僅改變荷載大小時，僅軸力作用和純彎矩作用下，存在剪力滯的過渡段長度大致相同，均為距支點約兩倍腹板凈距。

在運營方面，分散式風電場輸電距離較短，多選擇在距離負荷較近的地方，根據《國家能源局關于分散式接入風電開發的通知》（國能新能[2011]226號），目前僅考慮在110kV（東北地區66kV ）、35kV和10kV 3個電壓等級下降壓運行，所以大量的分散式風電都以自用和就地消納為目的，不需要新建輸電線路和變電設施。此外，目前國家對分散式風電發展推行優惠政策，實施電價補貼，從并網政策、資源環境、運行維護等方面出臺措施支持分散式風電發展，也提高了分散式風電的運營優勢。

（3）分散式風電的技術優勢

分散式風電接入后，由于靠近配電網負荷中心的末端，可以靈活的結合實際情況在配網末端選擇最佳接入點，實現風電出力和地區負荷的就地平衡，具有良好的調峰性能，有利于解決配網末端客戶電能質量不高的問題。分散式風電的出力不需要穿越高電壓等級的主變上網，對并網的負荷水平、短路容量和裝機容量要求不高，有利于改善配電網網架結構薄弱、電網復線全面衍伸困難等劣勢，具有較為突出的技術優勢。

2.2 促進我國分散式風電有序發展的建議

分散式風電在建設、運營、技術等方面具有一定優勢，但與此同時，分散式風電也具有風力發電的普遍問題，即風電并網具有一定的隨機性和波動性，可預測性和可控制性差，影響電網的輸出，需要進一步提升風電并網的穩定性。另一方面，分散式發電在風電總量目標制定、收購制度建設、上網定價機制、配套費用分攤等方面也存在一定問題，要促進分散式風電有序發展，需要從以下幾個方面進行：

（1）進行風電并網關鍵技術研究

首先，合理規劃優化電源結構，適當提高系統備用容量，提升當波動性較強的風能接入電網后，系統的快速調節能力，依托智能電網技術，提高電網對新能源的接納能力。其次，整合人才技術資源，開展關鍵技術攻關，強化風電場發電調度、控制、功率預測管理等技術研究，提高風電場并網調度運行水平。此外，制定嚴格的并網標準，引導風電場發電友好并網，加強風電場并網后的運行控制技術研究，針對我國分散式風電的發展情況，主要從有功功率、無功功率容量、電壓控制、低電壓穿越、風電場接入電網檢測等方面來加強控制。

根據《國家能源局關于分散式接入風電開發的通知》（國能新

能[2011]226號）的規定，目前對分散式風電統一執行國家統一的分地區補貼標準，然而，分散式風電由于地區條件、容量大小、技術難度、運行和維護等條件不同，在成本上也存在差異，此外，分散式風電規模較小，單位運行成本相對較高，這些分散式風電的特殊性未能在目前的定價和補貼機制中完全體現，因此，應該優化分散式風電定價和補貼機制，提升電價激勵。

（3）協調開發總量以及配網接納能力

根據國家政策，地區電網對可再生能源應該優先考慮全額收購。然而，配網的消納能力相對有限，與分散式風電的接納能力與電源結構、運行方式、負荷工況等因素密切相關，目前，在我國分散式風電密集的低風速高負荷第四類風資源區，有些地方還存在分散式風電發展與電網規劃不協調等問題，因此，應根據分散式風電的開發潛力和地區配電網的實際情況，來協調開發總量以及配網接納能力。

（4）與微電網技術相互促進和融合

微電網可以理解為“網中網”，是隨

著智能電網技術興起的一種電網發展新理念，微電網可以小至一戶住家，可以大至某一地區，微電網中可以發展風、光、熱、天然氣、儲能電池等多種能源形勢，實現各種分散式能源的無縫接入，有效提高用戶側的電能質量，通過兩種技術的結合，分散式風電可以與當地負荷、儲能系統等共同組成微電網，然后再并入地區電網，能源控制與并網形式將更加靈活。

（5）與電網企業加強合作激勵

根據我國政策精神，電網企業有義務配合新能源并網，力爭“全額保障性收購”電網覆蓋范圍內符合并網技術標準的新能源并網項目的上網電量，但是，基于分散式風電隨機性和波動性強，同時接入的配電設施布局分散且數量較多，多使用分地區或分縣域打捆開發的方式，很多電網企業不愿意承擔風險，使得“全額收購”分散式發電客觀上難以實現。要推動分散式風電的有序發展，與電網企業加強合作，通過專項資金、行業政策、配套開發等措施，加強發展激勵。

3 分散式風電發展的總結與展望

在集中式風電發展受到電網建設規模和消納能力受限的情況下，發展分散式風電在建設、運行、技術等方面具有得天獨厚的優越性，基于分散式風電的綠色、靈活、高效性能已經在歐美發達國家得到了驗證，我國也不斷出臺相關政策，鼓勵分散式風電的發展，通過集中式和分散式相結合的方式，支撐智能電網發展。

在國家政策鼓勵下，我國分散式風電進入實質性發展階段。然而，分散式風電在我國的發展還存在一定困境，面臨并網功率不穩定波動大、風電總量目標制定、收購制度建設、上網定價機制、配套費用分攤等方面的問題，為了進一步促進分散式風電的發展，有必要從技術和管理兩方面雙管齊下：一方面，與電網企業通力合作，在國家政策的大力引導下，強化風電場的功率預測水平，加強風電場并網后的運行控制技術研究，解決風力發電并網的關鍵問題，真正做到“發有所用、高質高效”，另一方面，精細化分散式發電的建設與發展措施，通過標桿電價與補貼相結合的方式，反映分散式風電的實際成本，實現因地制宜，促進開發與消納相協調，合理規劃高品質的風電項目，推進分散式風電發展措施落地。

目前，我國的風電項目建設多集中于西北部風力發達的地區，受到輸送距離、運行成本等因素的限制，還無法將大規模的清潔風力資源轉化為電力并送出，使得資源和人口密集的中東部負荷中心受益，因此，應該珍視能源在未來社會發展的重要作用，因勢利導建立適合我國的風電建設與發展模式，在我國中東部和南方等負荷集中的地區因地制宜的開發分散式風電項目，實現風電的就地上網和消納，促進我國智能電網建設，推動我國經濟社會進一步發展。

[1]陳沛然．對分散式發電模式與新能源建設的幾點認識[J]．2010中國能源化工“金三角”發展戰略高峰論壇文集，2010．

[2]王劍,姚天亮,等．分布式風電場分組可調分散并網方案[J]．電力建設，2012，33（05）：17-19．

[3]鄭昕,楊德洲,王利平,等．大型分布式電源模型化研究及其并網特性分析[J]．電力系統保護與控制，2011，39（08）：39-44．

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