分散式风电建设与发展研究

覃 杨何 菊

（1．铜仁供电局,贵州 铜仁 554300；2．贵州省铜仁兴铜电力有限责任公司,贵州 铜仁 554300）

分散式风电建设与发展研究

覃 杨1何 菊2

（1．铜仁供电局,贵州 铜仁 554300；2．贵州省铜仁兴铜电力有限责任公司,贵州 铜仁 554300）

我国提倡大力发展清洁、低碳、高效的新能源，构建“坚强智能电网”。在此背景下，风力发电获得了大规模发展，与此同时，分散式风电因其在建设、运营、技术等方面具有的优势，有效弥补了集中式风电存在的不足，成为电网发展的热点问题。本文介绍了分散式风电及其在我国的发展概况，分析了分散式风电建设与发展优势，并提出了促进我国分散式风电有序发展的建议。

智能电网；分散式风电；建设；发展

引言

2009年，我国制定了发展“坚强智能电网”的发展战略，并根据“大型风电基地的形式融入大电网”的思路对风能进行开发建设。然而，随着近年来风电的蓬勃发展，局部地区集中式风电占系统负荷的比重日益增大，潜藏的一些问题和矛盾日益显现。在此背景下，我国风电发展正在由集中式风电向集中与分散式并举的方向发展，鼓励在资源不太丰富的地区发展分散式风电项目，已经成为当前我国风电产业发展的新热点。

1 分散式风电及其在我国的发展概况

1.1 分散式风电概述

分散式风电是与集中式风电相对而言的，主要针对低风速、高负荷地区，是指通过分散形式接入配电网的小型风电场，其容量相对较小，从几十千瓦到几十兆瓦不不等，分散式风电所发出的电力一般不会大规模远距离输送，目前，分散式风电多分布于边远地区、海岛、牧区，接近用电负荷中心，多台机组并列后就近消纳，建设低风速风电场，直接接入110kV及以下电压等级的本地配电网。

1.2 分散式风电在我国的发展

近年来，随着智能电网战略的不断推进，风力发电在我国获得了迅猛发展，风电的并网装机容量的年均增幅超过27%，根据《风电行业调查报告》，预计2015年，我国并网风电装机容量将达1亿千瓦。

然而，与此同时，大规模的集中式风力发电存在配套电网建设量大、点多面广、任务繁重的特点，需要大量资金投入，同时，集中式风电投运后的运行调度和并网消纳也存在难点，加上电网企业接入风电和全额收购风电能力有限、投资过热、产能过剩等问题，造成了“大风电”与“大弃风”并存的现象，风电行业转型势在必行。

2011 年至今，国家能源局共四次发布《“十二五”风电项目核准计划》，其中，2012年3月公布的第二批风电项目核准计划中，“分散式风电”被明确提及，并下发了《分散式接入风电项目开发建设指导意见》，表明了国家坚持集中开发和分散开发相结合、鼓励发展分散式风电的态度，2012年，18个分散式风电接入项目列入核准计划，成为我国首批真正意义上获得国家批复项目，分散式风力发电借助政策的东风，进入发展的快车道。

2 分散式风电建设与发展分析

2.1 发展分散式风电的优势分析

（1）分散式风电的建设优势

在建设方面，分散式风电除示范项目外，单个项目的总装机容量不超过50MW，多为小机组，且不为接入分散式风电而新建变电站、所，不考虑升压输送，所以分散式具有占地少、规模小、建设周期短等优势。此外，分散式风电对风速要求低，因此对风电机组在设计、制造、维护、运输方面的要求也相对较低。根据我国风力资源的分布情况，除了三北地区外，大部分负荷集中区域的风力资源等级都在2-4级，适宜分散式风电的开发，有利于最大限度的利用风力资源。

（2）分散式风电的运营优势

不仅如此，通过大量有限元分析结果表明，当荷载形式不变，仅改变荷载大小时，仅轴力作用和纯弯矩作用下，存在剪力滞的过渡段长度大致相同，均为距支点约两倍腹板净距。

在运营方面，分散式风电场输电距离较短，多选择在距离负荷较近的地方，根据《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》（国能新能[2011]226号），目前仅考虑在110kV（东北地区66kV ）、35kV和10kV 3个电压等级下降压运行，所以大量的分散式风电都以自用和就地消纳为目的，不需要新建输电线路和变电设施。此外，目前国家对分散式风电发展推行优惠政策，实施电价补贴，从并网政策、资源环境、运行维护等方面出台措施支持分散式风电发展，也提高了分散式风电的运营优势。

（3）分散式风电的技术优势

分散式风电接入后，由于靠近配电网负荷中心的末端，可以灵活的结合实际情况在配网末端选择最佳接入点，实现风电出力和地区负荷的就地平衡，具有良好的调峰性能，有利于解决配网末端客户电能质量不高的问题。分散式风电的出力不需要穿越高电压等级的主变上网，对并网的负荷水平、短路容量和装机容量要求不高，有利于改善配电网网架结构薄弱、电网复线全面衍伸困难等劣势，具有较为突出的技术优势。

2.2 促进我国分散式风电有序发展的建议

分散式风电在建设、运营、技术等方面具有一定优势，但与此同时，分散式风电也具有风力发电的普遍问题，即风电并网具有一定的随机性和波动性，可预测性和可控制性差，影响电网的输出，需要进一步提升风电并网的稳定性。另一方面，分散式发电在风电总量目标制定、收购制度建设、上网定价机制、配套费用分摊等方面也存在一定问题，要促进分散式风电有序发展，需要从以下几个方面进行：

（1）进行风电并网关键技术研究

首先，合理规划优化电源结构，适当提高系统备用容量，提升当波动性较强的风能接入电网后，系统的快速调节能力，依托智能电网技术，提高电网对新能源的接纳能力。其次，整合人才技术资源，开展关键技术攻关，强化风电场发电调度、控制、功率预测管理等技术研究，提高风电场并网调度运行水平。此外，制定严格的并网标准，引导风电场发电友好并网，加强风电场并网后的运行控制技术研究，针对我国分散式风电的发展情况，主要从有功功率、无功功率容量、电压控制、低电压穿越、风电场接入电网检测等方面来加强控制。

根据《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》（国能新

能[2011]226号）的规定，目前对分散式风电统一执行国家统一的分地区补贴标准，然而，分散式风电由于地区条件、容量大小、技术难度、运行和维护等条件不同，在成本上也存在差异，此外，分散式风电规模较小，单位运行成本相对较高，这些分散式风电的特殊性未能在目前的定价和补贴机制中完全体现，因此，应该优化分散式风电定价和补贴机制，提升电价激励。

（3）协调开发总量以及配网接纳能力

根据国家政策，地区电网对可再生能源应该优先考虑全额收购。然而，配网的消纳能力相对有限，与分散式风电的接纳能力与电源结构、运行方式、负荷工况等因素密切相关，目前，在我国分散式风电密集的低风速高负荷第四类风资源区，有些地方还存在分散式风电发展与电网规划不协调等问题，因此，应根据分散式风电的开发潜力和地区配电网的实际情况，来协调开发总量以及配网接纳能力。

（4）与微电网技术相互促进和融合

微电网可以理解为“网中网”，是随

着智能电网技术兴起的一种电网发展新理念，微电网可以小至一户住家，可以大至某一地区，微电网中可以发展风、光、热、天然气、储能电池等多种能源形势，实现各种分散式能源的无缝接入，有效提高用户侧的电能质量，通过两种技术的结合，分散式风电可以与当地负荷、储能系统等共同组成微电网，然后再并入地区电网，能源控制与并网形式将更加灵活。

（5）与电网企业加强合作激励

根据我国政策精神，电网企业有义务配合新能源并网，力争“全额保障性收购”电网覆盖范围内符合并网技术标准的新能源并网项目的上网电量，但是，基于分散式风电随机性和波动性强，同时接入的配电设施布局分散且数量较多，多使用分地区或分县域打捆开发的方式，很多电网企业不愿意承担风险，使得“全额收购”分散式发电客观上难以实现。要推动分散式风电的有序发展，与电网企业加强合作，通过专项资金、行业政策、配套开发等措施，加强发展激励。

3 分散式风电发展的总结与展望

在集中式风电发展受到电网建设规模和消纳能力受限的情况下，发展分散式风电在建设、运行、技术等方面具有得天独厚的优越性，基于分散式风电的绿色、灵活、高效性能已经在欧美发达国家得到了验证，我国也不断出台相关政策，鼓励分散式风电的发展，通过集中式和分散式相结合的方式，支撑智能电网发展。

在国家政策鼓励下，我国分散式风电进入实质性发展阶段。然而，分散式风电在我国的发展还存在一定困境，面临并网功率不稳定波动大、风电总量目标制定、收购制度建设、上网定价机制、配套费用分摊等方面的问题，为了进一步促进分散式风电的发展，有必要从技术和管理两方面双管齐下：一方面，与电网企业通力合作，在国家政策的大力引导下，强化风电场的功率预测水平，加强风电场并网后的运行控制技术研究，解决风力发电并网的关键问题，真正做到“发有所用、高质高效”，另一方面，精细化分散式发电的建设与发展措施，通过标杆电价与补贴相结合的方式，反映分散式风电的实际成本，实现因地制宜，促进开发与消纳相协调，合理规划高品质的风电项目，推进分散式风电发展措施落地。

目前，我国的风电项目建设多集中于西北部风力发达的地区，受到输送距离、运行成本等因素的限制，还无法将大规模的清洁风力资源转化为电力并送出，使得资源和人口密集的中东部负荷中心受益，因此，应该珍视能源在未来社会发展的重要作用，因势利导建立适合我国的风电建设与发展模式，在我国中东部和南方等负荷集中的地区因地制宜的开发分散式风电项目，实现风电的就地上网和消纳，促进我国智能电网建设，推动我国经济社会进一步发展。

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