从世界分散式风电发展看中国分散式风电发展的潜力

发布日期：2018-03-27 浏览次数：458

分布式能源是能源转型的核心方向之一。2017年，分布式光伏实现爆发式增长。2018年，分散式风电将迎来破局契机。目前，分散式风电在我国风电装机总量中不足1%，既暴露了发展的困境，也预示了发展的潜力。本篇文章将从国内外两个方面分析下分散式风电发展趋势。

一、欧美国家分散式风电发展已具规模

国外在风电开发上不显著区分集中式和分布式，一般根据资源、电网、负荷条件等情况，确定风电场的开发规模，并接入合适的电压等级。丹麦、德国等欧洲国家有一定比例的小规模开发的风电，接入配电网就地消纳，类似于我国的分散式风电开发。西班牙、美国等国由于风资源与负荷中心分布不均衡，小规模风电开发比例较低，多采用大规模风电场开发，通过输电网外送到负荷中心，类似于我国的集中式风电开发。

1、丹麦

丹麦电网是北欧电网的一部分，输电网主要由400KV和132/150KV输电线路以及与挪威、瑞典、德国的互联线路组成。丹麦配电网为100KV以下电网，主要有30KV—60KV，10KV—20KV，400KV等电压等级。丹麦风电机组主要并入配电网，接入20KV或更低电压配电网的风电装机容量约占全国风电装机总量86.7%，接入30KV—60KV的电网的占3.1%。大型近海风电场直接并入输电网(132--150KV)，占全国风电装机总量的10.3%。

丹麦风电接入情况主要与丹麦风电发展历史阶段以及风电发展规划等相。丹麦风电的正式发展起步于20世纪70年代石油危机之后。受当时风电机组技术限制，机组规模较小一般就近接入配电网。此外，丹麦早期的各种优惠政励个人联合投资开发风电，且在风电开发中注重风电机组对城市规划以及自然景观的影响，因此社区周围分散且规模较小的风电场较为常见。

2、德国

德国电网电压等级共分为7级，分别为380KV、220 KV、110 KV、60 KV、36 KV、6 KV和0.4 KV。德国陆地风电场装机规模较小，基本连接到6 KV—— 36 KV或110KV电压等级的配电网，以就地消纳为主。随着未来风电装机容量的扩大，将考虑并入到较高的电压等级上，如220 KV及以上电网。德国未来海上风电场将接入380/220 KV输电网，与其他国家的电网互联也为开发大型的海上风电场创造了条件。

3、美国

美国是分布式风电应用发展速度较快的国家之一，取得快速发展的主要因素包括：(1)分布式风力发电项目获得美国社会各界的大力支持;(2)美国承诺2020年温室气体排放量在2005年的基础上减少17%，并预测2030年全美国所需电量的20%将由风电提供;(3)分布式风力发电项目的规模多样，从50千瓦的小型机组到兆瓦级的大型并网型机组，以固定电价来满足不同种类用户的电力需求;(4)分布式风电场的开发流程简单，从风场评估到商业运行的周期较短;(5)分布式风电场可直接通过当地配网实现电网接入。

二、我国分散式风电项目开发运营早在2012年已启动，预计市场空间数百GW

“十二五”期间我国风电产业初步形成了完整的全产业链体系，风电机组整机设计逐步从引进国外技术、联合设计向自主设计发展，叶片、齿轮箱、发电机、电控系统等主要部件都实现了国产化和产业化。1.5兆瓦、 2兆瓦、2.5兆瓦和3兆瓦风电机组已经批量生产和应用，产业链已经基本成熟;3.6兆瓦、4兆瓦风电机组已小批量生产并在海上风电场运行;5兆瓦、6兆瓦风电机组完成样机开发，实现并网运行;7兆瓦风电机组样机正在研制。风电场开发及运维已形成行业分工，但风电场运维、管理的智能化和信息化水平不高。风电标准、检测、认证体系已基本建立。

自2011年国家能源局出台支持政策以来，分散式风电项目正在多个区域落地。2012年18个分散式项目获得核准，是首批分散式发电项目。此后，分散式发电项目逐渐放量，分布在甘肃、内蒙古、河南、江苏、浙江等地，分散式风电项目累计装机规模有限。

我国风能资源丰富，开发潜力巨大。按照第四次全国风能资源详查和评价，70米高度陆上3级及以上风能开发量在26亿千瓦以上，海上(5—50米水深)100米高度的潜在开发量在5亿千瓦左右。在现有风电技术条件下，中国风能资源足够支撑20亿千瓦以上风电装机。风电可以成为未来能源和电力结构中的重要组成部分。

中东南部普遍处于低风速区域，近年来通过技术创新，风轮直径加大、翼型效率提升、控制策略智能化、超高塔筒应用以及微观选址的精细化等，中东南部风场已经具备了开发价值，年均5m/s的风场年平价利用小时也能达到2000小时，分散式风电在中东南部开发空间被打开。

此外，中东南部区域城镇化程度高，区域经济发达，网架结构坚强，配电网用电负荷高，极其适合分散式风电接入。根据国家气象局的评估数据显示，中东南部风速达到5m/s以上的具备经济开发价值的风能资源10亿kW，分散式风电发展空间极其巨大。

相比集中式风电，分散式风电项目处于起步阶段，项目规模小，对配网影响管理、电气控制系统等核心零部件研发、与可再生能源形成多能互补应用模式等仍处于前期探索阶段。

中国农机协会风力机械分会秘书长祁和生在《分布式利用是风能发展的重要方向》一文中指出，在分布式风能利用方面，未来将在基础理论研究、高技术研发与创新、示范应用及产业化推广三个阶段整体布局。

(1)2016—2020年，将在分布式风电机组及叶片、电气控制系统等关键部件，分布式风电场风能资源评估、微观选址以及分布式风能利用与其他可再生能源互补综合利用等方面开展基础理论、共性技术问题研究与公关;在分布式风电机组整机设计、电机、变流器等关键部件，分布式风能利用与其他可再生能源互补综合利用系统集成及关键设备等方面开展研发及研制。在发展大型风电机组的同时兼顾考虑中小型风电在分布式利用中的作用。

(2)2020—2030年，将进一步推动高效、低成本、高可靠性和安全性的分布式风能利用系统及关键设备示范应用及产业化，在分布式风电机组及其关键部件、分布式风电场开发方面进一步提升自主创新和研发能力;在分布式风能利用与其他可再生能源互补综合利用方面，加快可再生能源多能互补及微电网示范应用项目建设，将分布式风能利用与以物联网、云计算、大数据等为基础的信息化和互联网技术充分结合，总结先进经验和模式，推动分布式风能利用的规模化发展。

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关键词： 分散式风电