- 瑞晨互联
- 2025-06-03
- 瑞晨互联
分散式风电能源领域的新兴力量
一、分散式风电概述
(一)定义与特点
分散式风电,指的是位于用电负荷中心附近,所产生的电力以就地消纳为主,不以大规模远距离输送电力为目的的风电项目。与传统的集中式风电相比,它具有显著的特点。其一,规模相对较小,单个项目的装机容量一般在几十兆瓦以下 ,这使得它能够灵活地利用一些零散的空间资源,如工业园区的空地、农村的田间地头、国道省道边坡等。其二,分散式风电靠近电力消费终端,通常接入当地的中低压配电网,直接为周边用户供电,大大降低了电力传输过程中的损耗,提高了能源利用效率 。
(二)与其他风电类型的区别
- 布局位置:陆上风电一般集中建设在远离人口密集区的草原、戈壁、高原等地区,这些区域土地广阔、风速资源丰富,适合大规模集中开发,但电力需要通过长距离输电线路送往负荷中心。海上风电建设在海洋区域,包括浅海和深海,海上风能资源丰富且稳定,不占用陆地土地资源,但建设和维护成本较高,需要考虑海洋环境的复杂因素 。而分散式风电安装在人口较为密集、电力负荷较大的地区,如城市周边、工业园区、乡村等,能实现电力的就近供应 。
- 装机规模:大型陆上风电基地的装机容量可达数百兆瓦甚至吉瓦级,海上风电单个风电场的装机容量也多在数百兆瓦以上,且单机容量一般较大,多在 5 兆瓦以上,目前已有十几兆瓦的大型海上风力发电机组投入运行。分散式风电单个项目的装机容量一般在几十兆瓦以下,单机容量也相对较小,多采用适合当地环境和电网接入条件的中、小容量风力发电机组 。
- 电网接入与电力消纳:陆上风电一般接入高压输电线路,通过大容量、远距离的输电通道将电力送往负荷中心,海上风电通常接入较高电压等级的电网,如 220 千伏或更高电压等级的输电线路,由于距离陆地负荷中心有一定距离,需要建设专门的海底电缆进行输电,二者的电力消纳主要依赖于陆上的负荷中心,需要与电网的规划和运行密切协调配合。分散式风电以就地消纳为主,接入当地的中低压配电网,直接为周边的用户供电,对电网的影响相对较小,且能在一定程度上缓解当地的用电紧张局面,提高供电的可靠性和灵活性 。
二、分散式风电的优势
(一)土地利用高效灵活
分散式风电占地面积相对较小,且可以灵活布局。它能够充分利用一些原本难以利用的土地资源,实现土地的多重利用。例如在工业园区,可利用园区内的空地以及建筑物顶部安装风机,在不影响工业生产的前提下为园区提供电力 ;在商业区,可在商场、写字楼等建筑周边安装,满足商业活动的用电需求;在农村地区,风机可以布置在农田中,在不影响农作物生长的同时,提高土地的综合效益 。
(二)建设周期短
由于规模相对较小,分散式风电前期的规划、审批等流程相对集中式风电更为简化,能够更快地完成从筹备到建设的过程,更快地投入运行,从而为当地及时提供电力支持,迅速缓解当地的用电紧张状况 。
(三)降低电力传输损耗
分散式风电靠近用电负荷中心,电力传输距离短,大大减少了长距离输电过程中的能量损失。根据相关数据统计,与集中式风电相比,分散式风电在电力传输环节能够显著降低损耗,有效提高了能源从生产到消费过程中的整体利用效率 。
(四)提高电网稳定性
多个分散的风电项目分布在不同地点同时发电,当局部电网出现故障时,这些分散的电源能够快速响应,补充电力,增强电网的抗风险能力,有助于维持电网的稳定性和可靠性 。
(五)促进当地经济发展
分散式风电项目的建设和运营可以创造一系列的就业机会,从前期的项目规划、设备安装,到后期的维护维修等环节,都需要大量的人力投入。同时,项目的开展还能带动当地相关产业的发展,如设备制造、运输等,为当地经济注入新的活力 。
三、发展现状
(一)全球发展态势
在全球范围内,分散式风电的发展呈现出积极的态势。许多国家都在大力推进可再生能源的使用,并出台了多项政策和激励措施以支持分散式风电的发展。在欧洲,丹麦、德国等国家的分散式风电项目占其全部陆上风电装机容量的 80% 以上 。这些国家通过完善的政策体系、先进的技术研发以及成熟的市场机制,推动分散式风电广泛应用于乡村、社区等区域,不仅满足了当地的电力需求,还促进了能源转型和可持续发展 。
(二)国内发展情况
我国早在 2009 年就提出了分散式风电概念,2011 年出台相关产业政策推动其发展。“十二五” 时期启动了 18 个分散式风电示范项目。但在发展初期,受制于低风速风电机组成本偏高、项目选址困难、审批手续复杂等因素,发展速度较为缓慢 。“十三五” 中后期,随着风电机组成本大幅降低,以及 “免于参加竞争性配置” 等程序的简化,分散式风电开始进入规模开发阶段 。进入 “十四五” 时期,分散式风电已成为推动农村能源革命、丰富风电发展场景、实现 “风光富民” 的一项重要举措 。据统计,截至 2023 年底,中国分散式风电累计装机容量达 1577.3 万千瓦,同比增长 17.4% 。区域布局上,项目主要集中在三北地区(华北、东北、西北)及东部沿海省份,这些区域风能资源丰富且电网接入条件较好 。例如,内蒙古、新疆等地依托优质风资源成为分散式风电的先行区,而江苏、浙江等沿海省份则通过 “风电 + 渔业” 等创新模式探索综合利用场景 。
四、面临的挑战
(一)选址困难
分散式风电项目需要在多个小规模、分散的地点进行布局,这对开发者的地理信息分析和环境评估能力提出了很高的要求。要找到既适合风电开发,风能资源满足要求,又能尽量减少对当地生态环境影响,同时避免与其他土地利用冲突的地点并非易事 。
(二)电网接入瓶颈
由于分散式风电项目规模小、分布广,如何将其高效、经济地接入现有电网系统,实现电力的稳定传输和调度,是当前亟待解决的问题。部分农村地区电网架构相对薄弱,分布式新能源接入后,容易出现接入瓶颈和电能质量问题 。不同地区电网接入标准不统一,也增加了项目并网的难度和不确定性 。
(三)运维成本高
众多且分散的项目使得运维人员难以集中管理,增加了运维的复杂性和成本。在一些偏远地区,交通不便,设备的维护和故障排除需要耗费大量的时间和人力成本 。此外,目前针对分散式风电项目的智能监控和远程运维技术虽然有所发展,但尚未完全成熟,如何进一步提高维护效率和降低故障率,仍是行业关注的焦点 。
(四)政策与市场风险
尽管国家出台了一系列支持分散式风电发展的政策,但在实际执行过程中,部分政策的落实还存在一定的问题。例如,土地政策方面,分散式风电项目虽使用节地模式的塔筒,但仍需实际占用一定规模土地,且在建设期需临时占用更大范围的土地。由于项目规模小且数量多,相较集中式风电项目,分散式项目土地资源审批周期长、协调难度大 。市场方面,随着越来越多企业进入该领域,市场竞争日益激烈,行业内部分企业技术和服务水平参差不齐,可能影响整个行业的健康发展 。同时,风电行业对政策依赖度较高,政策的变化和调整可能给企业带来一定的风险 。
五、未来发展趋势
(一)技术创新驱动发展
- 风机技术升级:风机大型化、智能化和高效化将是未来的发展方向。风机大型化是降低风电成本的有效途径,预计风机单机容量将从现有的 5.0MW 逐步提升至 10MW 甚至更高 。这将进一步提升风电项目的收益率,降低投资成本。智能化技术的应用也将成为趋势,包括智能监控、智能运维等,通过实时监测风机的运行状态,提前预判故障,实现精准维护,提高风电项目的运行效率和安全性 。
- 储能技术融合:为了解决风电的波动性和间歇性问题,储能技术与分散式风电的融合将越来越紧密。锂离子电池、钠离子电池等储能技术的不断发展和成本降低,将使得储能系统在分散式风电项目中的应用更加可行 。通过储能系统,可以在风电发电过剩时储存电能,在用电高峰或风电出力不足时释放电能,确保电力供应的稳定性和可靠性 。
(二)应用场景拓展
- “风电 +” 模式深化:“风电 +” 模式将深度融合农业、旅游、氢能等产业。例如,在沿海地区推广 “风电 + 海水淡化”,利用风电产生的电能进行海水淡化,为沿海地区提供淡水资源 ;在牧区试点 “风电 + 储能 + 畜牧供电”,满足牧区畜牧业生产和牧民生活的用电需求 ;在城市开发区探索 “风电 + 数据中心” 的绿电直供,为数据中心提供清洁、稳定的电力 。
- 虚拟电厂与跨区域交易:虚拟电厂聚合技术将分散的风电项目整合起来,通过智能控制系统实现统一调度和管理,提高风电在电力市场中的参与度和竞争力 。跨区域绿电交易机制的完善,将打破地域限制,使分散式风电所产生的绿色电力能够在更大范围内流通和交易,进一步提升其市场价值 。
(三)市场空间扩大
中西部地区将依托丰富的低风速资源成为分散式风电增量的主战场,而东部沿海地区则通过漂浮式风电技术开发海洋资源,拓展海上分散式风电的发展空间 。国际市场方面,东南亚、非洲等新兴市场对分布式能源的需求激增,中国的整机企业凭借在技术和成本上的性价比优势,有望加速出海,参与国际市场竞争,推动分散式风电在全球范围内的应用和发展 。