分布式能源是能源轉(zhuǎn)型的核心方向之一。2017年，分布式光伏實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。2018年，分散式風(fēng)電將迎來破局契機(jī)。目前，分散式風(fēng)電在我國風(fēng)電裝機(jī)總量中不足1%，既暴露了發(fā)展的困境，也預(yù)示了發(fā)展的潛力。本篇文章將從國內(nèi)外兩個(gè)方面分析下分散式風(fēng)電發(fā)展趨勢(shì)。

一、歐美國家分散式風(fēng)電發(fā)展已具規(guī)模

國外在風(fēng)電開發(fā)上不顯著區(qū)分集中式和分布式，一般根據(jù)資源、電網(wǎng)、負(fù)荷條件等情況，確定風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)規(guī)模，并接入合適的電壓等級(jí)。丹麥、德國等歐洲國家有一定比例的小規(guī)模開發(fā)的風(fēng)電，接入配電網(wǎng)就地消納，類似于我國的分散式風(fēng)電開發(fā)。西班牙、美國等國由于風(fēng)資源與負(fù)荷中心分布不均衡，小規(guī)模風(fēng)電開發(fā)比例較低，多采用大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)，通過輸電網(wǎng)外送到負(fù)荷中心，類似于我國的集中式風(fēng)電開發(fā)。

1、丹麥

丹麥電網(wǎng)是北歐電網(wǎng)的一部分，輸電網(wǎng)主要由400KV和132/150KV輸電線路以及與挪威、瑞典、德國的互聯(lián)線路組成。丹麥配電網(wǎng)為100KV以下電網(wǎng)， 主要有30KV—60KV，10KV—20KV，400KV等電壓等級(jí)。丹麥風(fēng)電機(jī)組主要并入配電網(wǎng)，接入20KV或更低電壓配電網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量約占全國風(fēng)電裝機(jī)總量86.7%，接入30KV—60KV的電網(wǎng)的占3.1%。大型近海風(fēng)電場(chǎng)直接并入輸電網(wǎng)(132--150KV)，占全國風(fēng)電裝機(jī)總量的10.3%。

丹麥風(fēng)電接入情況主要與丹麥風(fēng)電發(fā)展歷史階段以及風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃等相。丹麥風(fēng)電的正式發(fā)展起步于20世紀(jì)70年代石油危機(jī)之后。受當(dāng)時(shí)風(fēng)電機(jī)組技術(shù)限制，機(jī)組規(guī)模較小一般就近接入配電網(wǎng)。此外，丹麥早期的各種優(yōu)惠政勵(lì)個(gè)人聯(lián)合投資開發(fā)風(fēng)電，且在風(fēng)電開發(fā)中注重風(fēng)電機(jī)組對(duì)城市規(guī)劃以及自然景觀的影響，因此社區(qū)周圍分散且規(guī)模較小的風(fēng)電場(chǎng)較為常見。

2、德國

德國電網(wǎng)電壓等級(jí)共分為7級(jí)， 分別為380KV、220 KV、110 KV、60 KV、36 KV、6 KV和0.4 KV。德國陸地風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模較小，基本連接到6 KV—— 36 KV或110KV電壓等級(jí)的配電網(wǎng)，以就地消納為主。隨著未來風(fēng)電裝機(jī)容量的擴(kuò)大，將考慮并入到較高的電壓等級(jí)上， 如220 KV及以上電網(wǎng)。德國未來海上風(fēng)電場(chǎng)將接入380/220 KV輸電網(wǎng)，與其他國家的電網(wǎng)互聯(lián)也為開發(fā)大型的海上風(fēng)電場(chǎng)創(chuàng)造了條件。

3、美國

美國是分布式風(fēng)電應(yīng)用發(fā)展速度較快的國家之一，取得快速發(fā)展的主要因素包括：(1)分布式風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目獲得美國社會(huì)各界的大力支持;(2)美國承諾2020年溫室氣體排放量在2005年的基礎(chǔ)上減少17%，并預(yù)測(cè)2030年全美國所需電量的20%將由風(fēng)電提供;(3)分布式風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的規(guī)模多樣，從50千瓦的小型機(jī)組到兆瓦級(jí)的大型并網(wǎng)型機(jī)組，以固定電價(jià)來滿足不同種類用戶的電力需求;(4)分布式風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)流程簡(jiǎn)單，從風(fēng)場(chǎng)評(píng)估到商業(yè)運(yùn)行的周期較短;(5)分布式風(fēng)電場(chǎng)可直接通過當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)接入。

二、我國分散式風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)運(yùn)營早在2012年已啟動(dòng)，預(yù)計(jì)市場(chǎng)空間數(shù)百GW

“十二五”期間我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)初步形成了完整的全產(chǎn)業(yè)鏈體系，風(fēng)電機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)逐步從引進(jìn)國外技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計(jì)向自主設(shè)計(jì)發(fā)展，葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、電控系統(tǒng)等主要部件都實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。1.5兆瓦、 2兆瓦、2.5兆瓦和3兆瓦風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)批量生產(chǎn)和應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本成熟;3.6兆瓦、4兆瓦風(fēng)電機(jī)組已小批量生產(chǎn)并在海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行;5兆瓦、6兆瓦風(fēng)電機(jī)組完成樣機(jī)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行;7兆瓦風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)正在研制。風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)及運(yùn)維已形成行業(yè)分工，但風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維、管理的智能化和信息化水平不高。風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、認(rèn)證體系已基本建立。

自2011年國家能源局出臺(tái)支持政策以來，分散式風(fēng)電項(xiàng)目正在多個(gè)區(qū)域落地。2012年18個(gè)分散式項(xiàng)目獲得核準(zhǔn)，是首批分散式發(fā)電項(xiàng)目。此后，分散式發(fā)電項(xiàng)目逐漸放量，分布在甘肅、內(nèi)蒙古、河南、江蘇、浙江等地，分散式風(fēng)電項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模有限。

我國風(fēng)能資源豐富，開發(fā)潛力巨大。按照第四次全國風(fēng)能資源詳查和評(píng)價(jià)，70米高度陸上3級(jí)及以上風(fēng)能開發(fā)量在26億千瓦以上，海上(5—50米水深)100米高度的潛在開發(fā)量在5億千瓦左右。在現(xiàn)有風(fēng)電技術(shù)條件下，中國風(fēng)能資源足夠支撐20億千瓦以上風(fēng)電裝機(jī)。風(fēng)電可以成為未來能源和電力結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。

中東南部普遍處于低風(fēng)速區(qū)域，近年來通過技術(shù)創(chuàng)新，風(fēng)輪直徑加大、翼型效率提升、控制策略智能化、超高塔筒應(yīng)用以及微觀選址的精細(xì)化等，中東南部風(fēng)場(chǎng)已經(jīng)具備了開發(fā)價(jià)值，年均5m/s的風(fēng)場(chǎng)年平價(jià)利用小時(shí)也能達(dá)到2000小時(shí)，分散式風(fēng)電在中東南部開發(fā)空間被打開。

此外，中東南部區(qū)域城鎮(zhèn)化程度高，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)，配電網(wǎng)用電負(fù)荷高，極其適合分散式風(fēng)電接入。根據(jù)國家氣象局的評(píng)估數(shù)據(jù)顯示，中東南部風(fēng)速達(dá)到5m/s以上的具備經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的風(fēng)能資源10億kW，分散式風(fēng)電發(fā)展空間極其巨大。

相比集中式風(fēng)電，分散式風(fēng)電項(xiàng)目處于起步階段，項(xiàng)目規(guī)模小，對(duì)配網(wǎng)影響管理、電氣控制系統(tǒng)等核心零部件研發(fā)、與可再生能源形成多能互補(bǔ)應(yīng)用模式等仍處于前期探索階段。

中國農(nóng)機(jī)協(xié)會(huì)風(fēng)力機(jī)械分會(huì)秘書長(zhǎng)祁和生在《分布式利用是風(fēng)能發(fā)展的重要方向》一文中指出，在分布式風(fēng)能利用方面，未來將在基礎(chǔ)理論研究、高技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新、示范應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化推廣三個(gè)階段整體布局。

(1)2016—2020年，將在分布式風(fēng)電機(jī)組及葉片、電氣控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件，分布式風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估、微觀選址以及分布式風(fēng)能利用與其他可再生能源互補(bǔ)綜合利用等方面開展基礎(chǔ)理論、共性技術(shù)問題研究與公關(guān);在分布式風(fēng)電機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)、電機(jī)、變流器等關(guān)鍵部件，分布式風(fēng)能利用與其他可再生能源互補(bǔ)綜合利用系統(tǒng)集成及關(guān)鍵設(shè)備等方面開展研發(fā)及研制。在發(fā)展大型風(fēng)電機(jī)組的同時(shí)兼顧考慮中小型風(fēng)電在分布式利用中的作用。

(2)2020—2030年，將進(jìn)一步推動(dòng)高效、低成本、高可靠性和安全性的分布式風(fēng)能利用系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備示范應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，在分布式風(fēng)電機(jī)組及其關(guān)鍵部件、分布式風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)方面進(jìn)一步提升自主創(chuàng)新和研發(fā)能力;在分布式風(fēng)能利用與其他可再生能源互補(bǔ)綜合利用方面，加快可再生能源多能互補(bǔ)及微電網(wǎng)示范應(yīng)用項(xiàng)目建設(shè)，將分布式風(fēng)能利用與以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)的信息化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合，總結(jié)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和模式，推動(dòng)分布式風(fēng)能利用的規(guī)模化發(fā)展。