我国分布式小型风电并网系统应用的技术可行性与投资经济性分析

（浙江华鹰风电设备有限公司，浙江桐乡，314500）

（浙江华鹰风电设备有限公司，浙江桐乡，314500）

国家电网公司发布的《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》，为分布式小型风电并网系统在国内发展打开了希望之门。本文通过分析分布式小型风电并网系统的技术可行性和投资经济性，得出结论：分布式小型风电并网系统在国内的健康、快速应用，不仅需要政府政策的积极扶持和鼓励，更需要设备制造厂家风电产品的过硬质量。

机会；技术；质量；价格；投入产出比

0 引言

2013年2月27日，国家电网公司发布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》[1]，这意味着，小型风电与光伏、生物质能等其他新能源产品一样，在6MW以下分布式电源并网系统中具备了参与发展的机会，这为今后我国小型风电在国内的发展打开了希望之门。

然而，分布式小型风电并网系统能否在我国各类分布式电源并网项目中担当重任，不仅考验着整个行业的技术水平，也考验着小型风电并网系统的技术可行性和运行的稳定性、可靠性、安全性，同时也需要从经济性角度对系统的投入产出比进行投资分析，分析分布式小型风电并网系统的市场前景与潜力[2]。

1 分布式小型风电并网系统的接入形式

分布式小型风电并网系统在欧美发达国家的应用已达到普及化，接入到用户端，所发电能就地利用，通常以0.4kV三相或220V单相接入电网。这在美国、英国、法国等国家的农场、居民区、工厂等随处可见[3]。根据国家电网公司的文件，接入形式明确了以下几点：

（1）位于用户附近，所发电能就地利用，以10kV及以下电压等级接入电网；

（2）建于用户内部场所的分布式电源项目，发电量可以全部上网，全部自用或自发自用，余电上网，由用户自行选择，用户不足电量由电网提供；

（3）上、下网电量分开结算，电网公司免费提供智能计量装置和发电量计量用电表。

因此，针对分布式小型风电并网系统而言，以一个变压器为例，接入形式如图1。

该系统具有以下特点：

（1）小型风电并网系统通过风电机组变流器、风电发电计量表与电网进行连接，实现并网；

（2）家庭或企业有负载时，风电就地利用消耗，多余电能向公共电网馈送，不足电能由电网自动补充；

（3）风电机组运行时若不使用负载，则风电全部上网；

（4）智能电表计量风电并网电量，同时计量电网耗用电量，实现上、下网电量分开计量。

2 分布式小型风电并网系统的技术可行性

按照国家电网公司针对分布式电源的并网技术要求，并网点的电能质量应满足国家和行业相关标准，这一点与分布式光伏并网系统是一样的。换言之，分布式光伏能并网的，小型风电系统也能并网，但是与光伏发电不同的是，小型风电并网系统更多的挑战来自自身。

随着我国小型风电机组制造水平的不断提升，产品升级换代，以及电力电子产品的快速发展，我国小型风电并网系统在技术上是完全可行的。

小型风电并网系统的构成：风电机组、塔杆、并网变流器，系统最主要的部件是风电机组，其承受盐雾、风沙、严寒、大风的特殊气候考验，机组运行的稳定性、可靠性、安全性将直接影响小型风电并网系统的可靠性与稳定性。

小型风电机组：目前我国的小型风电机组主要供应出口，给人的印象是价低质次，一次大风过后不是吹掉就是发电机烧坏，给国外客户留下很差的印象，在国内市场反映也不佳。近几年来，以华鹰为代表的变桨距风力机组开始引领并占据市场潮流，解决了在大风中运行的可靠性与耐久性问题，技术性能与EVANCE、EVOCO、SOUTHWEST、BERGEY等世界著名风电机组相媲美，广州红鹰、青岛安华、上海致远等厂家的风电机组也远销国外，并受到好评。小型风力发电机组技术水平与品质的提升为小型风电并网系统的应用打下了扎实的基础。

塔杆：塔杆设计的多样化为客户提供了更多的选择，独立塔杆、桁架塔杆、拉索塔杆、液压塔杆、杠杆塔杆等众多种类，可满足不同客户的不同需求。

并网变流器：从传统的“不可控整流+逆变”已过渡到“可控整流+逆变”，可向电网提供优质的电能（包括无功）。同时，一旦电网断电，变流器将自动与电网断开并通过控制程序停止机组运行。

因此，无论从现有我国小型风电并网系统的技术层次，还是从国内外的并网应用案例看，分布式小型风电并网系统在技术上是完全可行的。

图1 分布式小型风电并网系统接入形式原理图

3 分布式小型风电并网系统的投资经济性

在国外，分布式小型风电并网系统属于政府支持鼓励的项目，除了上网电价收购之外，还有额外的发电补贴，如英国是0.23英镑/kWh，德国、奥地利、法国是0.095欧元/kWh，美国则采用装机补贴政策。因此，在我国推广使用分布式小型风电并网系统，必须考虑投入产出比进行投资分析。

按照英国TUVNEL的测试结果[4]，HY-5kW风力发电机组在年均风速分别在5m/s、5.5m/s、6m/s地区的年发电量分别为9850kWh，11720kWh，14830kWh。

所以，仅从经济性角度考虑，虽然年收益率超过10%，但小型风电并网系统的回收期是很长的，一般是5年至9年，不利于社会各界进行广泛投资。

图2 9台安装在泰国的HY-5kW风电机组并网系统

图3 安装在英国的HY-5kW风电机组并网系统

图4 安装在浙江省东福山岛的7台HY-30kW风电机组并网（微网）系统

但如果参照国外政策，按发电量有一定的补贴计算，假设每千瓦时风电补贴0.5元，投入产出情况就会有很大改观。

从以上数据可以看出，给予一定的新能源发电补贴后，风力发电的投资回收期能缩短到5年以内，这对于广大的投资者而言还是具有一定的吸引力。因此，从小型风电并网系统的经济性角度而言，我们认为：

（1） 分布式新能源发电（包括小型风电、光伏分布式发电）的发电成本高于传统火电，但这不仅仅是“钱”的问题，环境污染与环境治理不能“欠新帐”还要“还旧账”，所以应从保护环境的角度与去推动分布式电源的发展。

（2） 呼吁国家相关部门在给予分布式光伏并网系统收购电价和电价补贴的同时，也应像发达国家一样给予分布式小型风电并网系统以一定的电价补偿。

（3）分布式电源的电价收购和补贴应以发电量为最终计量依据，而不是以装机容量为依据，以发电量为依据更能体现分布式并网系统的稳定性、可靠性，以及真实有效性。

图5 安装在河北省承德御道口的2台HY-30kW风电机组并网（微网）系统

表1 HY-5kW小型风电并网系统费用概算

表2 HY-5kW小型风电并网系统年发电量统计

表3 每千瓦时风电补贴0.5元下的投入产出情况

（4） 国内小风电行业相关企业应积极投入到分布式小型风电并网系统的建设中，尽可能以较低的盈利空间供应产品，推动国内小风电分布式并网系统的示范性建设，能够和分布式光伏并网系统一起发展壮大，让国家相关部门看到小型风电的作用和优势。

4 结语

虽然国家电网公司发布了《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》，为分布式小型风电并网消除了政策与体制的障碍，但是前面的路还很长，国家针对分布式小型风电并网的电价和补贴等细则还未出台，真正意义上的推动作用还未出现[5]。

然而，作为小型风电机组制造厂商，目前更主要的任务应是如何锁定国内市场、练好内功，提高小型风电机组的技术层次与产品质量，提升小型风电机组的安全性、稳定性、可靠性。只有这样，才能在分布式小型风电系统推广初级阶段给予消费者、投资者、政府部门信心和力量，让他们坚信小风电并网系统在分布式电源并网项目中能担当重任，让分布式小型风电并网系统成为国家能源结构组成中必不可少的一部分，进而推动国内小型风电产业的发展和壮大。

[1]国家电网公司.关于做好分布式电源并网服务工作的意见[J].风能,2013(3):08.

[2]陈少杰,钱苏翔,熊远生.分布式风力发电供能系统的研究进展[J].常州大学学报（自然科学版）,2011(3).

[3]齐放,刘亚非,梁亮,等.美国分布式风力发电政策研究及启示[J]能源技术经济,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.

我国分布式小型风电并网系统应用的技术可行性与投资经济性分析

徐学根

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。

徐学根（1970-），男，本科，高级工程师，现任浙江华鹰风电设备有限公司总经理，主要从事中小型风力发电机组研发和制造工作。

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