隨著經(jīng)濟(jì)增速放緩,社會(huì)用電量削減,風(fēng)電消納題目日益凸起,目前我國(guó)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(bǔ)償負(fù)荷忽然增加,免去擴(kuò)容輸配電設(shè)備所產(chǎn)生的費(fèi)用;在負(fù)荷集中的周邊地區(qū)構(gòu)筑分散式風(fēng)電場(chǎng),可減小用電壓力,推遲電網(wǎng)的擴(kuò)建,增長(zhǎng)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(jìn)步電能質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)末端,同時(shí)達(dá)到進(jìn)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(chǎng)景。
國(guó)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(yàn)、集中攻關(guān)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和積極推廣實(shí)踐,是目前階段的重要義務(wù)。
1國(guó)內(nèi)外分散式風(fēng)電的發(fā)顯現(xiàn)狀分析
1.1國(guó)內(nèi)外分散式風(fēng)電的定義
我國(guó)的分散式風(fēng)電接入項(xiàng)目是指距離負(fù)荷較近[1],不經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(xiàng)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(fù)荷增加;后者發(fā)電的風(fēng)電裝機(jī)容量小、電壓等級(jí)低、所發(fā)電量自覺(jué)自用,剩余電量才接入電網(wǎng),重要目的在于解決用戶(hù)自己的負(fù)荷要求。
國(guó)際上沒(méi)有明確定義分散式風(fēng)電。雖然強(qiáng)調(diào)風(fēng)電的分散接入,但是沒(méi)有對(duì)風(fēng)電的容量進(jìn)行限制[2]。總的來(lái)說(shuō),提倡在電壓水平相對(duì)不高的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接入,以進(jìn)步行使效益。在決定適合接入的電壓等級(jí)前,需綜合考慮當(dāng)?shù)氐囊延胸?fù)荷情況和中長(zhǎng)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(chǎng)適宜的開(kāi)發(fā)規(guī)模。
丹麥、德國(guó)等可再生能源比例較高的國(guó)家,存在直接接入低電壓等級(jí)電網(wǎng)的風(fēng)電[3],這些風(fēng)電規(guī)模不大,且不經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離傳送,與國(guó)內(nèi)對(duì)分散式風(fēng)電的定義十分相近。而西班牙、美國(guó)等風(fēng)能開(kāi)發(fā)體例,則接近我國(guó)此前的集中開(kāi)發(fā)體例。由于存在風(fēng)電資源分布與大型負(fù)荷不匹配的題目,所以采用集復(fù)興建大型風(fēng)電場(chǎng),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(guó)內(nèi)分散式風(fēng)電的發(fā)展
我國(guó)的分散式發(fā)電發(fā)展時(shí)日尚短。國(guó)家能源局在2012年3月宣布的第二批風(fēng)電項(xiàng)目核準(zhǔn)計(jì)劃中,“分散式”三字才被明確提及,預(yù)計(jì)裝機(jī)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(jī)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(dòng)的華能定邊狼爾溝分散式示范風(fēng)電場(chǎng)于2012年正式運(yùn)行,新疆哈密雅滿蘇風(fēng)電場(chǎng)也于2013年投入運(yùn)行。但總體而言,真正投入運(yùn)營(yíng)的分散式風(fēng)電場(chǎng)仍為少數(shù)。
我國(guó)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(jī)組不完全同等,為了建立分散式風(fēng)電場(chǎng),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(chǎng)容量充足大才能驅(qū)動(dòng)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(shí)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(píng)方面的程序都較為復(fù)雜;(3)2014年后,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,社會(huì)電力需求增速放緩,某些地域甚至障礙,電網(wǎng)對(duì)可再生能源的消納能力大幅削弱。且目前風(fēng)電機(jī)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(wú)法撼動(dòng)傳統(tǒng)能源發(fā)電場(chǎng)在電力體系中的地位。
隨著國(guó)家政策的進(jìn)一步推動(dòng),分散式風(fēng)電即將開(kāi)始新一輪快速增加。2016年國(guó)家頒布的“十三五”規(guī)劃綱要明確指出,要加速我國(guó)分散式風(fēng)電的發(fā)展。尤其是在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、負(fù)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(fù)荷需求和電源質(zhì)量要求。
1.3國(guó)外分散式風(fēng)電的發(fā)展
美國(guó)和一些歐洲國(guó)家為了推進(jìn)分散式風(fēng)電的建設(shè),出臺(tái)了一系列政策[6-10],包括可再生能源配額制、財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠政策、雙向任務(wù)機(jī)制等,得到了不錯(cuò)的效果。
美國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量位列全球第二,風(fēng)電在美國(guó)的兩個(gè)州達(dá)到了占比25%的電力供給,九個(gè)州達(dá)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(lái)美國(guó)商業(yè)公司大舉投資可再生能源,或?qū)⒓铀亠L(fēng)電進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)的趨勢(shì)。
德國(guó)陸地風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)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(jī)容量的賡續(xù)擴(kuò)大,德國(guó)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(guó)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(kāi)始大規(guī)模發(fā)展,受時(shí)代限定,風(fēng)電機(jī)組的規(guī)模不大,因此丹麥風(fēng)電機(jī)組重要接入電壓等級(jí)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(jī)容量的86.7%,后者則為3.1%[6]。
