分散式风电知识大全

  进入十三五阶段,换挡期的风电产业面临既要稳定增长规模,又要提升发展质量的双重任务,分散式风电已然成为时下最热话题。

  与相对成熟的分布式光伏相比,分散式风电知者不多,属于较为冷门的能源领域。本期,我们将从以下六个方面一一讲述,为大家逐步揭开分散式风电的面纱。

  在风能资源富集地区经过多年的大规模开发,且弃风顽疾难以解决的情况下,分散式风电成了风电产业可持续发展的重要补充。把分散的、不够集中的风能资源也利用起来,是提高风能利用率、优化风电布局,推动产业高质量发展的需要。

  分散式接入风电项目是于负荷中心附近,不以大规模远距离输送电力为目的,所产生的电力就近接入当地电网进行消纳的风电项目。

  分散式接入风电项目开发建设应按照统筹规划、分步实施、本地平衡、就近消纳的总体原则推进。项目建设应严格满足以下技术要求:

  接入电压等级应为35千伏及以下电压等级。如果接入35千伏以上电压等级的变电站时,应接入35千伏及以下电压等级的低压侧;

  充分利用电网现有变电站和配电系统设施,优先以T接或者π接的方式接入电网;

  在一个电网接入点接入的风电容量上限以不影响电网安全运作为前提,统筹考虑各电压等级的接入总容量,鼓励多点接入。严禁向110千伏(66千伏)及以上电压等级送电。

  4、对于优化利用中东部和南方地区的分散风能资源、提高风能利用效率、推动风电与其他分布式能源融合发展具备极其重大意义。

  虽然分散式风电的概念早在2009年就已提出,2010年开始,国家也陆续出台一系列政策力挺分散式风电发展,但遗憾的是,政策的推动并未带来所期待的开花结果。仔细梳理,显而易见,这些年分散式风电发展的滞后与多种因素相关。

  1、开发成本相比来说较高。分散式接入风电项目容量较小,开发单位成本相比来说较高。另外,分散式风电的开发,主要是利用低风速资源,但适用于低风速地区的风电机组制造成本也相对更高。

  2、国内风电投资主体单一,绝大部分是国有资本,对投资少、规模小的分散式风电投资积极性不高。

  3、未能形成较为完善的分散式风电技术标准体系和管理规范,来指导分散式风电的整体开发工作。

  2、相对大型集中风电项目,分散式风电,投入产出比会严重失衡,需要出示更多的公共服务。

  3、部门协调、征地等难题较多,审批环节复杂,项目建设也缺少可借鉴的经验。

  5、分散式风电的推动没有和县域经济的发展结合起来,尤其是和广大农村、农户的利益没有切实结合起来,未得到地方政府支持。

  6、环保与水保工作因素:在建设中确实给当地造成了一定的生态破坏,这直接引发部分省份收紧了风电开发政策。

  1、技术上:分散式风电项目呈现多样化,对机组的适应性提出了个性化要求,整机厂商对市场研究不足,尤其是在定制化风机和小型风电标准方面比较欠缺,需要企业加大技术创新。

  2、观念上:风电开发思路的转变,不是简单的建设模式的变化,而是风电行业的深层次理念转变。

  虽然分散式风电尚处于摸索阶段,掣肘因素众多,但毫无疑问,分散式风电的存在,对于优化利用中东部和南方地区的分散风能资源、提高风能利用效率、推动风电与其他分布式能源融合发展具备极其重大意义,未来应加大力度推广。而且从目前所了解的政策情况看,已有多个省份,都在各自出台的能源电力十三五规划中提出,要布局发展分散式风电。所以,若能尽早解决前述分散式风电在发展中遇到的一些问题,我们有理由相信,十三五时期分散式风电市场将迎来一段好时光。

  湖南,地处我国中南部,境内多山,风资源条件较差,整体上属于低风速区域。就是这样一个此前并不被看好的省份,近些年却在风电发展上一路高歌猛进,成为中东部内陆地区山地风电开发的示范省。

  截至今年3月底,湖南累计完成风电投资200亿元以上,建成风电场44个、装机容量225万千瓦;在建风电项目50个、装机容量250万千瓦。此外,还有500万千瓦的项目进入核准待建或者开展前期工作的阶段。

  风电的加快速度进行发展,较好地优化了该省的能源结构。据湖南省发展改革委副主任、省能源局局长刘年来介绍,2016年,风电占全省电力总装机的5.26%,全年累计发电39.3亿千瓦时,较2015年增加76.45%,占总发电量的2.95%。

  支撑这一良好局面的则是一条完善的风电产业链。目前,以中车株洲所、湘电风能、三一重能为代表的整机企业,以中南勘测设计院、湖南省电力设计院为代表的咨询设计机构,以湖南火电、湖南建工为代表的施工公司,以华电、华能等五大发电集团为代表的投资商,以及叶片、变电设备、电线电缆零部件制造商等齐聚湖南,涵盖设计咨询、产品研制、装备制造、风电场建设、电力输送等环节,产业集群效应凸显。

  从某种意义上来说,株洲算得上是湖南风电开发的历史源头。早在2007年,中车株洲所研制的WT1650型风电机组就在郴州江华沱江风电场并网发电,打破了湖南无大型风力发电的历史;一年后,同样吊装了中车机组的郴州仰天湖风电场投运,这是湖南首个大型风电项目,开创了山区低风速风电的先河。

  深厚的历史积淀,成就了株洲风电产业的今日成就。株洲已形成了以中车株洲所为代表、以具备高铁基因的发电机、叶片、变流器、减震器等零部件为主的较为完整的风电产业集群。2016年,全市风电产业实现出售的收益近100亿元。株洲市委副书记、市长阳卫国指出,下一阶段,将以打造株洲·中国动力谷为抓手,加快构建以风电产业等为代表的新能源发展的策略联盟。

  中车风电制定的十三五战略规划很好地契合了上述说法。据中车株洲所副总经理范宝林透露,中车正在推进1+N+1的产业高质量发展战略,其中风电产业是作为轨道交通之外的第二支柱产业进行强势打造。

  正是在中车风电等各方的共同努力下,湖南具备了较强的风电研发技术实力。其中,中车株洲所把轨道交通方面积累的成熟研发经验移植到风电机组产品中,在高海拔和低风速市场拥有较强的竞争优势,中车株洲时代新材在叶片设计、成型工艺、材料研发技术等方面具备较强的技术优势;湘电风能拥有国家风力发电研发(实验)中心等国家级研发平台;三一重能提出低风速大叶片智能控制解决方案;中南勘测设计院、湖南省电力设计院在超低风速山地风电项目规划设计、总承包及建设运营等方面建树颇多;中南大学、湘南大学则先后承担了一批风电产学研项目,一批具有自主知识产权的技术已运用于风电设备。

  技术进步带来的则是经济性的提升。据三一重能研究院副院长胡杰测算，在湖南，风电项目的收益率要达到10%以上，年利用小时数必须高于1750小时;而要把收益率提高到14%、15%，年利用小时数就不能低于1900小时。

  记者从多个渠道拿到的资料则显示，2016年，湖南全省的风电设备平均年利用小时数为2125小时，部分风电场甚至达到2500小时左右。这在某种程度上预示着，大部分项目都能获得较为可观的收益，投资回收期快速缩短。比如，位于郴州的太平里风电场因投运后的发电能力远超设计值，预计将在5年左右即可收回成本。

  在湖南的示范带动下，中南部低风速风电市场吸引了众多投资商的目光。神华新能源华中区域筹建处主任龙云汉就表示，未来3年神华将与拥有地域和技术优势的中车株洲所共同开发约300万千瓦的风电项目。

  虽然湖南的风电开发已经卓有成效，但中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩认为，“如果将5米/秒作为技术开发指标，湖南可开发的风资源达2800万千瓦，目前仅利用了1/10，仍大有可为。”

  这个结论同样适用于全国范围内的低风速区域。据国家气象局评估，中东部和南部地区风速在5米/秒以上达到经济开发价值的风资源技术可开发量接近9亿千瓦，可挖掘的空间还很大。而在范宝林看来，这个规模还会促进扩大，因为随着新机型的推出，可以在一定程度上完成经济性开发的最低风速将从目前的5米/秒下探到4.8米/秒，甚至更低。

  可以说，随着经济性的提升，前景广阔的低风速地区势必将成为中国风电开发的下一个“蓝海”。

  也可以根据不同阶段进行七阶段划分:项目建议书阶段、可研阶段、设计阶段、实施准备阶段、施工图阶段、竣工验收阶段、总结评价阶段。

  我国风电行业经过多年的发展，大部分地区已形成了较成熟的开发建设流程，各省也相继出台了有关政策，我司也编制出版了《我国分省区风电项目开发建设指南系列》。

  随着2011年7月国家能源局出台的《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》国能新能源[2011]226号，我国探索分散式风电开发模式正式拉开序幕。随后，国家也相继出台了相关文件来推动分散式风电的发展，伴随着2017年5月国家能源局出文《国家能源局关于快速推进分散式接入风电项目建设》国能发新能[2017]3号，全国部分省市(如:河北省、山西省)已然有序地开展着分散式风电开发建设的研讨和规划等相关工作。

  而在分散式风电开发建设流程，尤其是项目的策划和决策阶段，与常规风电项目有何不同，这要求我们政府各职能部门、企业和风电行业的所有的环节都需关注和思考。

  分散式风电根据其接入条件等技术边界条件，初期常规容量预计以10MW以内为主，而相较于常规风电项目的50MW~100MW，甚至更高的单个项目，若核准程序不能有所区别，恐怕很难调动各企业对分散式项目开发的积极性。

  常规50MW以上的风电项目，在建设用地指标的办理、土地调规等环节已然是块硬骨头，而若针对分散式风电此类单体项目容量较小的情况，如何在不违反国家相关用地政策前提下，不让开发企业因为建设用地指标和手续上，望而却步，要求我们共同思考。

  分散式风电与常规风电容量存在比较大差异，但电网对不一样风电项目的要求是否一致?保护、调度、通信、计量各方案如何配置?不同的方案对该项目的收益会产生多大的影响?需要后续我们做进一步的研究和分析。

  目前大部分发电企业对同一地区或同一片区的风电项目采取集中监控、智能运维的方式，通过设立省级(或区域级)远程集中监控中心来实现集中监控、智能运维。

  然而，对于某区域内同等规模(如:400MW)的常规风电和分散式风电而言，即便是集中监控的差异不大，但后期检修运维的人工、车辆等相关成本的差异恐怕是不容忽视。怎么样才能解决此类问题，也可以让我们进一步的分析研究。