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洪博文:分散式风电发展正当时
2017-08-08 来源:中国风能设备网
 国家能源局近日发布《2017年上半年风电产业运行情况》显示,今年上半年全国风电新增装机601万千瓦,中东部和南方地区占比突破50%,有业内人士表示上述变化无疑给沉寂多年的分散式风电注入了强心针。 那么分散式风电目前发展情况如何?未来随着风电开发建设布局逐步向中东部和南方地区进一步转移,又将面临怎样的机遇与挑战?记者近日带着这些问题专访了国网能源研究院专家洪博文,请他进行详细解答。
 
国家对分散式风电支持力度正逐步加码
 
中国电力报:分散式风电和分布式光伏有何区别?其发展是否可以借鉴分布式光伏?洪博文:理论上,分散式风电与集中式风电的概念相对,与分布式光伏同属于分布式电源的范畴。分散式风电一般是指区别于集中的大型风电基地,直接接入配电网中的单个风力发电机组或由此组成的小型风电场,其规模一般在几十千瓦到几万千瓦之间,所产生的电力就近接入当地配电网进行消纳。从概念上来讲,分散式风电满足接入配电网、就近消纳的要求,属于分布式电源的一种类型,国家能源局对分布式电源的定义也明确包含风电。“分散式”风电和“分布式”光伏名称上的差异,更多是反映了风能资源和光照资源开发特征的差异,而这种差异又导致了分散式风电和分布式光伏在开发利用模式上的显著不同。
 
首先,分散式风电的初衷就是利用分散分布的风能资源,其更强调资源开发,而分布式光伏更强调本地利用。这是由于风资源具有明显的区域性分布特征,所谓的分散分布的风能资源也只是在更小范围的区域聚集,而光照资源的分布更为均匀。实际上,分散式风电大多具有公共电厂性质,已出台的文件也提出鼓励县域风电打捆开发,其实也间接反映了风电开发特征。其次,分散式风电以上网为主,而分布式光伏鼓励自发自用为主、余电上网。
 
分散式风电主要是全部上网,极少自发自用。究其原因,一是风机单机容量较大,且存在噪音较大和安全隐患问题,技术上不 适合用户自用;二是选址受风能资源和安装场地的制约较大,限制了风电的应用范围。而光伏板容量小、安装灵活,能充分利用屋顶资源,可较好地满足用户自用要求。
 
开发利用模式的差异,使得两者在政策、管理、运营等多方面又有所不同。从目前的情况来看,分布式光伏与光伏电站的上网电价、并网管理等都存在差异,在接入电压等级、容量、自用比例等方面都有明确的界定。相比而言,分散式风电和集中式风电的政策差异并不明显,技术边界也存在较大争议。实际上,国家已在加强对分散式风电的政策支持力度,比如最新的《关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》,就明确放开了各省分散式风电规划的年度指导规模限制,可以想见后续各省也会出台针对分散式风电的支持政策。
 
但同时也应认识到,对于任何一种分布式电源,政策界定与概念界定的范围都可能存在差异,但并不影响其本质特征。例如,早期国家政策提出分散式风电接入110(66)千伏及以下电压等级,单个项目总装机容量不超过5万千瓦。新的政策则明确分散式风电接入电压等级应不超过35千伏、严禁向110(66)千伏及以上电压等级送电。分散式风电的技术边界缩小了,但并不改变分散式风电开发和利用模式的特征。由于分散式风电的区域开发特性更为明显,接入配电网对管理和运行方式的影响也更大,因而政策推动也更为审慎,实际上整体仍将是逐步放开的态势。
 
目前分散式风电发展规模仍然偏小、占比较低 !!中国电力报:分散式风电发展的现状如何?随着中东部和南方地区未来开发力度逐步加大,您认为分散式风电的发展能否借到“东风”? 洪博文:分散式风电市场从2011年开始启动,当时国家发布了《关于印发分散式接入风电项目开发建设指导意见的通知》,还公布了首批18个分散式风电示范项目。
 
但从目前的情况来看,分散式风电发展规模仍然偏小、占比较低。
 
中东部和南方地区风电发展速度较快,根据我们对中东部地区风电的数据分析,2010~2016年风电年均增速38%,高于同期全国风电增速7个百分点。中东部和南方地区的风电发展规模也在不断突破。截至2016年底,中东部地区风电累计装机容量合计达到2907万千瓦,占全国风电装机容量的20%。而根据相关统计数据显示,今年上半年中东部和南方地区风电新增装机容量超过“三北”地区,预计今年全年风电新增装机容量也将首次实现超越。但即便在中东部和南部地区,符合分散式风电要求的风电占比也很低,多数仍以110千伏电压等级接入。以湖南省为例,风电累计装机超过200万千瓦,但35千伏电压等级接入的项目只有1个,容量不足2千千瓦,110千伏电压等级接入占比超过90%。这一方面反映了 风电本身的技术开发特征和规模效益,另一方面也与早期缺乏差异化的分散式风电政策引导有关。
 
根据判断,“十三五”期间分散式风电发展加快,未来十年具有较好的发展前景。根据相关研究测算,目前中东部地区风电已开发规模仅为其风能资源技术开发潜力的四分之一,未来十年中东部地区仍有较大的开发规模,分散式风电市场潜力较大。从“十三五”规划对风电布局的优化调整来看,未来中东部和南部地区的分散式风电也是重点鼓励对象,开发建设将会加快。此外,分散式风电还具有政策和管理方面的优势,包括年度开发规模不受限制、并网技术要求较大中型风电项目低、中东部所处的风能资源区标杆上网电价下降幅度小等。但政策和市场能否体现分散式风电位于用户附近、实现就近消纳的优势,仍是分散式风电能否真正发挥竞争优势的关键,也将决定分散式风电是否 具有更大的发展前景。
 
从更长期的角度考虑,中东部和南部地区的风电发展受风能资源和技术开发成本的影响较大,限制了分散式风电在这一区域的发展空间。一方面,根据中国气象局最新风能资源详查结果,全国80米高风能资源技术开发量为35.13亿千瓦,其中中东部12省份风能资源技术开发潜力仅占3.6%,这将严重制约中东部地区分散式风电的长期发展。另一方面,未来中东部和南部地区风电开发成本呈下降趋势,但整体上高于“三北”地区。长期来看,影响“三北”地区风电开发的弃风问题将逐步缓解,同时地区间建设成本的差异还将逐步拉大,“三北”地区风电开发的经济性优势将更为明显。综合来看,“三北”地区仍将是我国风电长期发展的主力军,未来也不排除在“三北”地区与产业转移等相结合开发分散式风电的可能。
 
中国电力报:分散式风电发展的关键因素主要有哪些?其未来发展如何破局?洪博文:分散式风电发展受很多因素影响,当然,也存在一些关键因素。比如开发成本和经济性就是其中之一。此外,还有资源、技术、政策等方面影响。总体看,资源开发条件和项目开发经济性是影响分散式风电发展的两大关键因素。
 
在资源开发条件方面,前面已经说过,按照80米高风能资源技术开发量,中东部地区风能资源开发潜力仅为 “三北”地区开发潜力的4%,湖北、湖南、江西等一些省份目前开发规模基本已接近上限,未来进一步开发需要提高风机轮毂高度或低速风能利用水平,但开发成本将会大大增加。例如,目前低速风机技术研发和应用的进展较快,但多数应用在风速高于5米/秒以上的区域,未来中东部和南部可能面临更低风速的开发应用,需要增加风机塔筒高度和叶片长度,进一步增加低速风机的制造成本,制约低速风机技术在中东部和南部地区大规模应用。
 
在项目经济性方面,前面也已经说过,未来中东部和南部地区风电开发成本 整体高于“三北”地区,长期来看,随着“三北”弃风问题的缓解和地区间建设成本差异的拉大,中东部和南部地区开发经济性成本高的问题将更为突出。此外,受风电开发利用模式的特征影响,与分布式光伏等相比,分散式风电在园区内发展难度大,难以有效发挥分布式电源就近消纳的价格优势。而小型、低速风机成本较高,这些都制约了分散式风电的发展。
 
为优化风电建设布局、大力推动风电就地就近利用,国家已提出加快推进分散式风电项目建设。建议继续关注以下问题。
 
一是分散式风电管理办法的细化和完善。分散式风电与分布式光伏在概念上既有差异、又有联系,既要加快分散式风电项目建设速度,又要加强分散式风电的管理水平,必须对分散式风电的特征有清醒的认识,避免无序发展。同时,合理简化分散式风电项目核准程序,明确分散式风电的调度运行管理要求,细化和完善分散式风电管理办法。
 
二是分散式风电的政策支持和市场保障。经济性始终是影响分散式风电的关键因素,除关注低速风机的技术进步和成本下降外,还应关注各省出台促进分散式 风电发展的优惠政策,以及分散式风电参与售电侧市场竞争的外部条件。为发挥分散式风电就近消纳的优势,需要营造有利的政策条件和市场环境。
 
三是分散式风电规划方案的制定和完善。按照最新要求,各省级能源主管部门制定的分散式风电规划项目不受年度指导规模限制,但需要考虑风资源条件、电网接入条件和负荷水平。这实际上对规划制定提出了很高的要求,需要充分协调和发挥各方专业优势,结合供电企业出具的规划方案意见函,通过制定科学合理的规划方案推动分散式风电有序发展。
 
四是分散式风电标准体系的建立和完善。严格、规范的技术标准是保障分散式风电建设质量和电网运行安全的重要措施,尤其是在优化调整风电发展布局、加快推进分散式风电发展的当前阶段,技术标准显得尤为重要。需要合理借鉴风电和其他分布式电源成熟体系,进一步完善已有分散式风电技术标准,推动相关国标、行标的制定,建立全面涵盖分散式风电资源评价、项目建设、并网管理、调度运行等各阶段的技术标准体系。
 
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