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

一、歐美國家分散式風電發(fā)展已具規(guī)模

國外在風電開發(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)、負荷條件等情況，確定風電場的開發(fā)規(guī)模，并接入合適的電壓等級。丹麥、德國等歐洲國家有一定比例的小規(guī)模開發(fā)的風電，接入配電網(wǎng)就地消納，類似于我國的分散式風電開發(fā)。西班牙、美國等國由于風資源與負荷中心分布不均衡，小規(guī)模風電開發(fā)比例較低，多采用大規(guī)模風電場開發(fā)，通過輸電網(wǎng)外送到負荷中心，類似于我國的集中式風電開發(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。丹麥風電機組主要并入配電網(wǎng)，接入20KV或更低電壓配電網(wǎng)的風電裝機容量約占全國風電裝機總量86.7%，接入30KV—60KV的電網(wǎng)的占3.1%。大型近海風電場直接并入輸電網(wǎng)(132--150KV)，占全國風電裝機總量的10.3%。

丹麥風電接入情況主要與丹麥風電發(fā)展歷史階段以及風電發(fā)展規(guī)劃等相。丹麥風電的正式發(fā)展起步于20世紀70年代石油危機之后。受當時風電機組技術(shù)限制，機組規(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)惠政勵個人聯(lián)合投資開發(fā)風電，且在風電開發(fā)中注重風電機組對城市規(guī)劃以及自然景觀的影響，因此社區(qū)周圍分散且規(guī)模較小的風電場較為常見。

2、德國

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

3、美國

美國是分布式風電應用發(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)分布式風力發(fā)電項目獲得美國社會各界的大力支持;(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%，并預測2030年全美國所需電量的20%將由風電提供;(3)分布式風力發(fā)電項目的規(guī)模多樣，從50千瓦的小型機組到兆瓦級的大型并網(wǎng)型機組，以固定電價來滿足不同種類用戶的電力需求;(4)分布式風電場的開發(fā)流程簡單，從風場評估到商業(yè)運行的周期較短;(5)分布式風電場可直接通過當?shù)嘏渚W(wǎng)實現(xiàn)電網(wǎng)接入。

二、我國分散式風電項目開發(fā)運營早在2012年已啟動，預計市場空間數(shù)百GW

“十二五”期間我國風電產(chǎn)業(yè)初步形成了完整的全產(chǎn)業(yè)鏈體系，風電機組整機設計逐步從引進國外技術(shù)、聯(lián)合設計向自主設計發(fā)展，葉片、齒輪箱、發(fā)電機、電控系統(tǒng)等主要部件都實現(xiàn)了國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。1.5兆瓦、 2兆瓦、2.5兆瓦和3兆瓦風電機組已經(jīng)批量生產(chǎn)和應用，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本成熟;3.6兆瓦、4兆瓦風電機組已小批量生產(chǎn)并在海上風電場運行;5兆瓦、6兆瓦風電機組完成樣機開發(fā)，實現(xiàn)并網(wǎng)運行;7兆瓦風電機組樣機正在研制。風電場開發(fā)及運維已形成行業(yè)分工，但風電場運維、管理的智能化和信息化水平不高。風電標準、檢測、認證體系已基本建立。

自2011年國家能源局出臺支持政策以來，分散式風電項目正在多個區(qū)域落地。2012年18個分散式項目獲得核準，是首批分散式發(fā)電項目。此后，分散式發(fā)電項目逐漸放量，分布在甘肅、內(nèi)蒙古、河南、江蘇、浙江等地，分散式風電項目累計裝機規(guī)模有限。

我國風能資源豐富，開發(fā)潛力巨大。按照第四次全國風能資源詳查和評價，70米高度陸上3級及以上風能開發(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)有風電技術(shù)條件下，中國風能資源足夠支撐20億千瓦以上風電裝機。風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速區(qū)域，近年來通過技術(shù)創(chuàng)新，風輪直徑加大、翼型效率提升、控制策略智能化、超高塔筒應用以及微觀選址的精細化等，中東南部風場已經(jīng)具備了開發(fā)價值，年均5m/s的風場年平價利用小時也能達到2000小時，分散式風電在中東南部開發(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)濟發(fā)達，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅強，配電網(wǎng)用電負荷高，極其適合分散式風電接入。根據(jù)國家氣象局的評估數(shù)據(jù)顯示，中東南部風速達到5m/s以上的具備經(jīng)濟開發(fā)價值的風能資源10億kW，分散式風電發(fā)展空間極其巨大。

相比集中式風電，分散式風電項目處于起步階段，項目規(guī)模小，對配網(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應用模式等仍處于前期探索階段。

中國農(nóng)機協(xié)會風力機械分會秘書長祁和生在《分布式利用是風能發(fā)展的重要方向》一文中指出，在分布式風能利用方面，未來將在基礎(chǔ)理論研究、高技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新、示范應用及產(chǎn)業(yè)化推廣三個階段整體布局。

(1)2016—2020年，將在分布式風電機組及葉片、電氣控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件，分布式風電場風能資源評估、微觀選址以及分布式風能利用與其他可再生能源互補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);在分布式風電機組整機設計、電機、變流器等關(guān)鍵部件，分布式風能利用與其他可再生能源互補綜合利用系統(tǒng)集成及關(guān)鍵設備等方面開展研發(fā)及研制。在發(fā)展大型風電機組的同時兼顧考慮中小型風電在分布式利用中的作用。

(2)2020—2030年，將進一步推動高效、低成本、高可靠性和安全性的分布式風能利用系統(tǒng)及關(guān)鍵設備示范應用及產(chǎn)業(yè)化，在分布式風電機組及其關(guān)鍵部件、分布式風電場開發(fā)方面進一步提升自主創(chuàng)新和研發(fā)能力;在分布式風能利用與其他可再生能源互補綜合利用方面，加快可再生能源多能互補及微電網(wǎng)示范應用項目建設，將分布式風能利用與以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、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)先進經(jīng)驗和模式，推動分布式風能利用的規(guī)模化發(fā)展。