隨著經(jīng)濟增速放緩,社會用電量削減,風(fēng)電消納題目日益凸起,目前我國的集中風(fēng)電發(fā)展受到很大限定。
相較于集中式風(fēng)電,分散式風(fēng)電有諸多好處。在化石能源和水資源較為貧瘠的地區(qū),可行使分散式風(fēng)電補償負荷忽然增加,免去擴容輸配電設(shè)備所產(chǎn)生的費用;在負荷集中的周邊地區(qū)構(gòu)筑分散式風(fēng)電場,可減小用電壓力,推遲電網(wǎng)的擴建,增長政策制訂的彈性并緩解資金壓力。
分散式風(fēng)電布局天真,可以布置在必要進步電能質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)末端,同時達到進步電能質(zhì)量的目的。另外,分散式風(fēng)電還可參與調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù),拓展風(fēng)電的行使場景。
國內(nèi)的分散式風(fēng)電發(fā)展仍處于起步階段,借鑒全球發(fā)展經(jīng)驗、集中攻關(guān)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和積極推廣實踐,是目前階段的重要義務(wù)。
1國內(nèi)外分散式風(fēng)電的發(fā)顯現(xiàn)狀分析
1.1國內(nèi)外分散式風(fēng)電的定義
我國的分散式風(fēng)電接入項目是指距離負荷較近[1],不經(jīng)過長距離輸送,所發(fā)電力直接接入周邊電網(wǎng)就地消納的風(fēng)電項目。
分散式風(fēng)電與分布式風(fēng)電的發(fā)展模式略有不同。前者的發(fā)展模式為統(tǒng)一監(jiān)控、當(dāng)?shù)叵{,重要目的在于解決區(qū)域負荷增加;后者發(fā)電的風(fēng)電裝機容量小、電壓等級低、所發(fā)電量自覺自用,剩余電量才接入電網(wǎng),重要目的在于解決用戶自己的負荷要求。
國際上沒有明確定義分散式風(fēng)電。雖然強調(diào)風(fēng)電的分散接入,但是沒有對風(fēng)電的容量進行限制[2]??偟膩碚f,提倡在電壓水平相對不高的電網(wǎng)節(jié)點接入,以進步行使效益。在決定適合接入的電壓等級前,需綜合考慮當(dāng)?shù)氐囊延胸摵汕闆r和中長期范圍內(nèi)將興建的電源規(guī)劃,此外,還要考慮當(dāng)?shù)氐馁Y源,探索風(fēng)電場適宜的開發(fā)規(guī)模。
丹麥、德國等可再生能源比例較高的國家,存在直接接入低電壓等級電網(wǎng)的風(fēng)電[3],這些風(fēng)電規(guī)模不大,且不經(jīng)過遠距離傳送,與國內(nèi)對分散式風(fēng)電的定義十分相近。而西班牙、美國等風(fēng)能開發(fā)體例,則接近我國此前的集中開發(fā)體例。由于存在風(fēng)電資源分布與大型負荷不匹配的題目,所以采用集復(fù)興建大型風(fēng)電場,再行使輸電網(wǎng)絡(luò)同一外送到電量需求大的地方。
1.2國內(nèi)分散式風(fēng)電的發(fā)展
我國的分散式發(fā)電發(fā)展時日尚短。國家能源局在2012年3月宣布的第二批風(fēng)電項目核準(zhǔn)計劃中,“分散式”三字才被明確提及,預(yù)計裝機容量為837MW。分散式風(fēng)電的發(fā)展也存在地域性的差別,西北地區(qū)發(fā)展得最為敏捷[3],風(fēng)電裝機容量占到總體的53.8%,發(fā)電量占到48.3%,華東地區(qū)次之,分別是34.4%和39.6%。較早啟動的華能定邊狼爾溝分散式示范風(fēng)電場于2012年正式運行,新疆哈密雅滿蘇風(fēng)電場也于2013年投入運行。但總體而言,真正投入運營的分散式風(fēng)電場仍為少數(shù)。
我國分散式風(fēng)電的發(fā)展速度并不快,重要緣故原由有:(1)分散式風(fēng)電重要行使低風(fēng)速資源[4]。高風(fēng)速和低風(fēng)速資源必要的風(fēng)電機組不完全同等,為了建立分散式風(fēng)電場,必要更新已有的風(fēng)電設(shè)備。一方面必要投資方投入額外資金,另一方面也必要市場容量充足大才能驅(qū)動上下流產(chǎn)業(yè)做出技術(shù)革新;(2)分散式風(fēng)電發(fā)展時間短,諸多產(chǎn)業(yè)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還未完美,且分散式風(fēng)電設(shè)備與分布式光伏相比,體積較大、安裝麻煩,從而在征地、安裝、環(huán)評方面的程序都較為復(fù)雜;(3)2014年后,我國的經(jīng)濟發(fā)展結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,社會電力需求增速放緩,某些地域甚至障礙,電網(wǎng)對可再生能源的消納能力大幅削弱。且目前風(fēng)電機組輔助設(shè)備應(yīng)用水平較低,參與調(diào)峰調(diào)頻能力弱,無法撼動傳統(tǒng)能源發(fā)電場在電力體系中的地位。
隨著國家政策的進一步推動,分散式風(fēng)電即將開始新一輪快速增加。2016年國家頒布的“十三五”規(guī)劃綱要明確指出,要加速我國分散式風(fēng)電的發(fā)展。尤其是在經(jīng)濟較為發(fā)達、負荷水平較高的中東部和南方地區(qū)。這些地區(qū)的省份多為用電大省[5],而風(fēng)力條件卻不如西部和北部省份。
因此,高效天真的分散式風(fēng)電更有助于知足負荷需求和電源質(zhì)量要求。
1.3國外分散式風(fēng)電的發(fā)展
美國和一些歐洲國家為了推進分散式風(fēng)電的建設(shè),出臺了一系列政策[6-10],包括可再生能源配額制、財政補貼和稅收優(yōu)惠政策、雙向任務(wù)機制等,得到了不錯的效果。
美國的風(fēng)電裝機容量位列全球第二,風(fēng)電在美國的兩個州達到了占比25%的電力供給,九個州達到12%以上。雖然風(fēng)電發(fā)展依然受制于生產(chǎn)稅額抵免政策,但邇來美國商業(yè)公司大舉投資可再生能源,或?qū)⒓铀亠L(fēng)電進入平價上網(wǎng)的趨勢。
德國陸地風(fēng)電場裝機規(guī)模較小,大部分直接接入6~36kV或110kV的配電網(wǎng),以就地消納為主。但隨著裝機容量的賡續(xù)擴大,德國也將考慮將風(fēng)電并入輸電網(wǎng)。
丹麥電網(wǎng)與挪威、瑞典、德國電網(wǎng)相連,組成北歐電網(wǎng)[3]。丹麥的配電網(wǎng)為100kV以下電網(wǎng)。丹麥風(fēng)電較早開始大規(guī)模發(fā)展,受時代限定,風(fēng)電機組的規(guī)模不大,因此丹麥風(fēng)電機組重要接入電壓等級為20kV及以下的配電網(wǎng)。另外還有小部分接入30~60kV的電網(wǎng)。目前,前者占到丹麥總風(fēng)電裝機容量的86.7%,后者則為3.1%[6]。