淺談分散式風電發展及規劃建設

康騰飛

摘要：由于大規模集中式風電送出及消納存在瓶頸，以就近消納為主要特點的分散式風電就越發受到人們的青睞。分散式風電主要特點是系統規模小、能源利用率高且收益見效快。大力發展分散式風電，有利于我國風電產業的可持續、長遠發展，對于加速相關地區經濟發展具起到積極作用。本文針對分散式風電發展及規劃建設展開分析。

關鍵詞：分散式;集中式;規劃建設

引言

分散式風電的規劃建設響應了國家能源局的號召，開辟了相關地區風電開發的新模式，對促進地區風電產業的可持續發展具有重要意義。另外，以就地消納為原則的分散式風電項目，對于促進地區經濟發展具有積極作用。

1、我國分散式風電政策發展

1.1“十二五”期間分散式風電政策

2010年國家能源局組織制定的《可再生能源發展“十二五”規劃》中，已經明確提出利用分散式風能，鼓勵因地制宜建設中小型風電項目，就近按變電站用電負荷水平接入適當容量的風電機組，探索與其他分布式能源相結合的發展方式。

2011年7月和11月，為了促進引導分散式風電發展，國家能源局根據分散式風電特點及我國國情，先后制定印發《國家能源局關于分散式接入風電開發的通知》和《分散式接入風電項目開發建設指導意見的通知》。文件中對分散式風電項目開發的思路為及接入系統條件進行了規定，分散式風電開發方式宜采用分地區或縣域“打捆”開發，分散式風電接入電壓等級為110kV，66kV，35kV和10kV的現有已建成配電系統原則上不新建高壓輸電線路和110kV，66kV變電站，盡量不新建其他電壓等級輸變電設備。對于分散式風電的裝機容量，在不影響電力系統安全運行前提下，按具體情況靈活選用，單個項目不超過50MW（除示范項目）。除此之外，文件中還對于分散式風電項目從前期工作、工程建設驗收、并網運行管理等進行了規定。通過兩個文件，我國分散式風電項目的開發實施有了初步完整的政策指導與規范，為分散式風電實施有了實施依據。

1.2“十三五”期間分散式風電政策

2016年國家能源局組織制定的《風電發展“十三五”規劃》中，提出堅持集中開發與分散利用并舉，因地制宜推動接入低壓配電網的分散式風電開發建設

。隨著我國風電項目的快速發展，風電消納等問題日益明顯，為解決消納問題，進一步規范與推動分散式風電項目建設，探索分散式風電的發展新模式，國家能源局以國能發新能[2017]3號形式印發《國家能源局關于加快推進分散式接入風電項目建設有關要求的通知》。文件明確分散式風電不受年度指導規模限制，鼓勵建設部分和全部電量自發自用，在微電網內就地平衡的分散式風電項目。同時，文件對于分散式風電項目建設標準再次進行了規范，再次強調分散式風電項目充分利用原有輸配電設備。明確分散式風電接入電網優先以下接或二接，接入系統電壓等級應為35kV及以下。如果接入35kV以上電壓等級的變電站時，應接入35kV及以下電壓等級的低壓側。按照“就近接入、在配電網內消納”原則，嚴禁向110kV或66kV及以上電壓等級系統送電。由于近幾年風電項目發展過快，部分地區存量風電項目的存在消納問題，因此對于紅色預警地區新建分散式風電項目暫緩建設（2018年，國家能源局又以國能發新能[2018]30號形式印發《分散式風電項目開發建設暫行管理辦法》文件鼓勵開展商業模式創新，吸引社會資本參與分散式風電項目開發，激發市場活力為提高區域內可再生能源的利用水平，文件鼓勵分散式風電與太陽能、天然氣、生物質能、海洋能等各類能源形式綜合開發。文件規定110kV，66kV電壓等級接入的分散式風電項目只能有1個并網點，且總容量不應超過50MW。110kV，66kV電壓等級接入的分散式風電項目，接入系統設計和管理按照集中式風電場執行。

2、分散式風電的規劃建設

2.1分散式風電開發選址

區別于傳統大規模集中式風電項目宏觀的“先找風、后接入”的選址模式，分散式風電的選址采用逆向方式，配電網或直供負荷站的負荷、消納能力、接入條件是規劃選址的決定性因素，在具備接入及消納的前提下，再論證土地、環保、生態等方面的條件。

2.2分散式風電裝機容量的確定

率為11%2.2.1模擬法：

P分散=αp平均/（1-A）

其中p分布在風電場的安裝容量中，p是連接到變電站的平均負載，α是系數。a是遞減系數，取0.25到0.35。α取1～1.6時考慮放棄風現象。α取1.6～2.0時，棄風率為2%至10%。α取2.0～3.0時，棄風至31%。

2.2.2負荷分類法。

如果計劃連接到變電站的負載主要是I類負載，則分布式風力發電設備規模最好是該工作站長期運行的最大負載。計劃連接變電站的負載主要是II類負載，分布式風力發電設備規模最好是該工作站長期運行的最大負載的60%至70%。計劃連接到變電站的負載主要是分布式風力發電設備規模對該工作站長期運行所需的平均負載（如果是III類負載）。比較兩種配置方法，模擬法考慮放風現象和風力發電場減少量，構成分布式風力發電設備容量，計算方法正確。負荷分類是構造方法過于保守的基于經驗的構造方法?？紤]到風力輸出的隨機性和波動性，在規劃階段使用模擬方法計算分布式風力發電設備容量更為科學?？紤]到分布式風力放棄現象，α需要1.5，風力發電場減少系數a需要0.35。以一個地區的平均負載10MW為例，綜合考慮到風力放棄情況和風力發電場的減少系數，分布式風力的配置容量約為23MW，分布式風力發電場的安裝容量約為變電站平均負載的2.3倍。

2.3分散式風電運行控制

2.3.1無功協調控制技術

由于分散式風電場系統規模小，無集中升壓站，不考慮集中補償設備，需要機組本身具有無功控制能力。提出了一種包含無功預測、無功整定、無功分配的三層新型分散式風電場無功協調控制策略。無功預測層利用物理和統計方法組合預測單臺機組未來的無功輸出能力;無功整定層針對無功補償設備，提出電網無功缺額降出力的自身補償和多時間尺度協調離散補償設備、靜止無功發生器與風電機組共同補償配電網的無功需求方法;無功分配層基于風功率預測無功功率信息，考慮風速波動性，按照優先級動態篩選風電機組，調節其輸出功率，以跟蹤無功補償指令。

2.3.2分散式風電機組控

具有恒電壓控制能力的分散式風電機組可以對配電網電壓進行主動控制，機組采用V/F控制時，為保證并網點電壓恒定，機組需調節相應的無功功率補償有功波動引起的電壓變化。線路電抗與電阻比越大，補償有功波動所需的無功越小。抑制電壓波動還需考慮機組無功輸出能力和邊界的約束。

結束語

風電產業發展的大趨勢是由量到質，從集中到分散，逐步走向精細化管理的過程。隨著我國風電產業重心向中東部和南部地區轉移，產業政策導向逐步朝分散式傾斜，分散式風電發展有望迎來換擋加速期。

參考文獻

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