什么是分散式风力发电
分散式风力发电就是在配电网负载端分散安装风电机组。 对于风能资源比较丰富的地区,当配电电网供电半径较大时,可以考虑在配电网负载端分散安装风电机组。这样不但可以实现风力发电,好通过就地补偿负载有功功率和无功功率,减少来自配电网的有功功率和无功功率,进而降低配电网电网损失。
集中式,就是一个风电场的风机都用一个或几个变电站汇集,然后接入电网供电
分布式,就是每个单独的风机都自己接入电网
分散式,是不接入电网的,一般都自己带蓄电池,小型的,家庭或者小作坊使用
分散式风电的接入电压等级应该是35kV及以下。因此,网格条件决定了发展的规模。开发商应充分调查待开发区域内35kV通道的位置和容量,合理确定开发机会。与集中式风能开发不同,分散式项目的规模较小,机组的选择尤为重要。该模型应根据不同的场地、资源和施工条件合理确定规模,不仅要考虑机组与电网的协调和机组的适应性,还要考虑施工条件、施工成本、监测系统和后续的运行维护。
分散式风能指的是靠近用电中心的风能项目,其目的不是为了远距离运输电力,而是将产生的电力连接到附近的电网并在当地消费。分散式风力发电产生的电力可以用于自己消费,也可以连接到电网并在配电系统中平衡。与集中式风能相比,分散式风能的规模往往相对较小,建设周期短,发展更灵活。分散式风能就近接入配电网,在当地消费,一般来说,消费条件较好,也在一定程度上节省了输电设施和变电站。
应按照“统筹规划、分步实施、本地平衡、就近消纳”的总体原则,推进分散式风电项目的开发建设,要求在配电网内消纳。分散式风电项目的最大容量应在不影响电网安全运行的前提下确定,并鼓励多点接入,即在不影响电网安全运行的前提下对总容量不做限制。
在中国风力发电规模扩大的早期阶段,产业规模与风力资源密切相关。当时,大部分的风力装机容量都在北方三个风力资源丰富的地区。根据CWEA的统计,2009年三北地区的风电装机容量为2147.89万千瓦,占总装机容量的83.23%。但是,三北地区的资源也不具备消纳优势,随着风电装机规模的不断扩大,电力需求与能源发展速度之间的矛盾反转已经开始显现,风电弃风限电的迹象初步显现。
分散式风电将迎来一个快速发展的时期。张家口市提出,从2022年9月1日起,张家口市将风电项目从核准制改为符合折合制,该政策被业界认为是地方风电折合制政策的首次正式落地。此外,日前,国家能源局新能源和可再生能源司副司长王大鹏向公众表示,目前正在组织编制 “千乡万村驭风行动” 方案,以尽快推动实施。
分散式风电的发展整体上正在加速,累计装机容量已接近1000万千瓦的标志性门槛,即将进入大规模快速发展期。分散式风能具有明显的优势:一方面,它可以利用基础设施,具有靠近电力负荷开发和使用的优势;另一方面,综合能源的发展,包括新的储能技术,将提高分散式风能的整体消费和使用水平以及项目收益。
早期,中国的风电开发主要在 "三北 "地区,以中部风电开发为主,但负荷中心主要集中在中部、东部和南部。三北 "地区用电需求有限,风电要通过各省调度,而在当地消费,同时电网建设周期长,一些特高压项目有差异。除了三北地区拥有优质的风资源外,中国其他地区也分布着可以利用的风资源,虽然不具备大规模发展风电的条件,但具有分散式风电的潜力。分散式可用风力发电项目是指靠近用电中心的风力发电项目,其目的不是为了远距离运输电力;所发电力就近接入电网,在当地消费。
在中国风力资源丰富的地区,经过多年的大规模开发,在弃风严重困扰着所有风电的情况下,分散式风电被看作是对风电的一种补充。分散式风电倡导的是一种分布式的风电发展模式,就像欧洲的情况一样,分散开发,就地消纳,不需要大规模远距离输电。这大大节省了风能弃置率、本地消耗和减少资源浪费。
10月29日,中国石油化工集团有限公司(下称中石化)新闻办发布消息称,下属新星公司将参与开发位于陕西渭南市大荔县的分散式风电项目,总装机容量20兆瓦。这将是中石化首个风电项目。
中石化称,分散式风电是一种小规模分散式、布置在用户附近、高效可靠的发电模式。虽然总容量较小,但它可利用已建成的电网进行输送,更加灵活,可实现风能资源的有效利用和就地消纳。
上述项目整体占地面积约35平方公里,设计安装八台单机容量2.5兆瓦风力发电机组,建成后上网年发电量可达4286.5万千瓦时,相当于年节约标准煤1.32万吨。
中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎对界面新闻表示,与其他央企风电项目最小为50兆瓦相比,中石化20兆瓦的总装机容量非常小,加之中国分散式风电的市场空间仍有局限性,未来进行大规模发展的可能性较小。
彭澎认为,中石化上述风电项目仅是“试水”。
风能是中石化未来构建新能源体系的业务之一。今年3月30日,中石化董事长张玉卓在2019年度业绩发布会上提出“一基两翼三新”的发展格局。
其中,在新能源领域,中石化提出将着力建设以风光热氢为引领的新能源体系,积极引领发展氢能,推进太阳能、风能发展,优化发展生物质能。
随着中石化此次加入,中国油气巨头“三桶油”齐聚风电领域。
中国石油天然气集团有限公司(下称中石油)和中国海洋石油集团有限公司(下称中国海油)在风电领域的布局稍早。
去年4月,中国电建集团山东电建四川公司发布消息称,中标了中国石油海洋工程(青岛)海上风电项目A、B段电气设备安装施工项目。
山东电建四川公司表示,该项目位于江苏省灌云、如东海域 ,A标段风电场拟安装95台单机容量为4.2 MW风力发电机组,总装机容量400兆瓦。B标段共布置50台单机容量为4兆瓦的风电机组,总装机规模200兆瓦。
中石油在《2019年环境保护公报》里表示,将适度发展风电和光伏等。但截至目前,尚未看到中石油对外公布相关风电项目的最新进展。
与中石化和中石油相比,中国海油在海上风电的发展决心更大、行动也更积极。
2019年年初,中国海油正式透露在 探索 海上风电业务。同年4月30日,中国海油第一个合作开发的江苏海上风电项目开工。今年9月15日,该项目实现并网发电。
据中国海油介绍,江苏海上风电场中心离岸距离39公里,水深约12米。该项目规划装机容量300兆瓦,计划在海上建设67台风机,首批风机已实现并网发电。项目预计今年底前全部投产,年上网电量达约8.6亿千瓦时。
这次是中国海油重返风电领域。2006年,中国海油首次提出进军上海风电业务,并将其列为“未来30年重点投入”领域,但后因盈利情况欠佳,2014年中断了新能源业务的发展。
去年6月10日,中国海油首次发布了《绿色发展行动计划》,提出大力发展海上风电产业开发等新能源新业务。
中国海油首席执行官袁光宇称,海上风电是诸多清洁能源、可再生能源种类中,与中国海油契合度最高的领域。中国海油有丰富的海上工程资源和生产作业经验,均可以应用到海上风电领域。
今年7月2日,中海石油(中国)有限公司全资子公司中海油融风能源有限公司在上海正式揭牌成立。该公司的发展思路是“本着低成本、市场化的原则,先近浅海练兵,后深远海发力,积极稳妥推进海上风电业务”。
中国海油正在同步开发广东省附近海域海上风电场,未来还将在深远海风电和分散式海上风电研发和投资方面持续发力。
在全球石油需求增长放缓,能源向低碳清洁转型的大背景下,“三桶油”进军风电等可再生能源行业是大势所趋。加之今年新冠疫情“雪上加霜”,全球石油企业加速转型成为必然。
2019年中国的可再生能源发电量结构中,水电、光伏发电、风电、生物质发电占比分别是63.73%、19.89%、10.10%、5.45%,同比增速分别是5.7%、10.9%、26.3%、20.4%。
其中,风电是增长速度较快、电源占比高的一类。
第三方咨询机构WoodMackenzie估算,以江苏沿海的风资源算,海上风电项目内部收益率约为8%-10%。在福建、广东等地海域,投资成本较高,约为1.8万-2.2万元/千瓦,但由于风资源更为优越,内部收益率可达10%-12%。
但风电行业留给“三桶油”的时间和空间并不多。
彭澎表示,陆上风电经过15年的高速发展后,适合安装风机并具备消纳条件的区域,已基本被开发了;80%的优质项目已沉淀在电力央企手里,通过交易进行产权置换的可能性较小。
“经过补贴阶段后,海上风电未来的发展规模也有限。“彭澎认为,从短期和中期看,风电尚难和光伏竞争。
与光伏发电相比,目前风电的发电成本更高。去年10月国网能源研究院发布的《2019年中国新能源发电分析报告》显示,当前陆上风电平均度电成本约为0.38元,海上风电平均度电成本约为0.64元;光伏电站平均度电成本约0.377元。
该报告预计,2020年中国陆上风电度电成本将下降至0.3-0.4元,光伏发电度电成本将下降到0.26-0.3元。
受困于建设安装技术不成熟和海上风机运维成本高企,海上风电是度电成本最高的可再生能源之一。
目前海上风电标杆电价为0.85元/度,相当于每度电补贴约0.4元,是陆上风电度电补贴金额的3倍。若去除中央补贴后,地方不支持海上风电补贴,且其成本未能实现降低,海上风电前景存忧。
“长期看,海上大型风电项目能否以合适的价格融入未来电力市场,存在较大的不确定性。”彭澎表示。
今年3月,财政部、国家发改委、国家能源局联合《关于促进非水可再生能源发电 健康 发展的若干意见》,明确提出新增海上风电和光热项目不再纳入中央财政补贴范围,按规定完成核准(备案)并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电和太阳能光热发电项目,按相应价格政策纳入中央财政补贴范围。
这意味着2021年之后将取消海上风电国家补贴。
按照中国《可再生能源发展“十三五”规划》目标,到2020年,风电项目电价可与当地燃煤发电同平台竞争,光伏项目电价可与电网销售电价相当。在部分资源条件较好的地区,这一目标已基本实现。“十四五”期间,中国风电、光伏发电将全面迎来平价上网时代。
尽管如此,“三桶油”在风电领域也有机会。彭澎表示,“三桶油”旗下的油田矿区和炼化企业大多建有自备电网,具备消纳太阳能和风能电力的电网条件,可以根据情况重新布局可再生能源的电力供应。
另外,“三桶油”具备大量的油田区块,如果有风资源比较好的区域,也可以进行开发。“三桶油”油田矿区集中分布在西北和东北地区,太阳能和风能资源较为丰富,且以盐碱地、戈壁荒漠为主,占用耕地和林地少,无高大遮挡物,具备良好的场地条件和资源条件。
彭澎建议,“三桶油”可以尽可能地开拓新的市场,比如做能源管理,开展综合能源、清洁能源和智慧能源等新的增值业务。
电网对风电的消纳分为分散式和集中式。
与集中式的风电开发模式相比,分散式风电开发在利用分散的风能资源、促进区域电力供需平衡方面具有优势;但大量分散式风电的接入也会给配电网带来较大的运行压力,超过区域负荷还会出现配电网电力反送,与配电网操作规程和设备运行条件不符,在增加电力传输损耗的同时还会影响到配电网的安全运行和可靠供电,从而产生弃风限电问题。
根据国家能源局发布的分散式风电管理办法([2018]30号文),分散式风电场接入等级提高到110kV(东北66kV),并规定在110(东北66kV)千伏及以下电压等级内消纳,不向110(东北66kV)千伏的上一级电压等级电网反送电。
根据《关于开展分布式发电市场化交易试点的补充通知(发改办能源[2017]2150号)》 ,分散式风电可以参与市场化交易试点。这给分散式风电项目开发提供了更多选择模式,包括直接交易、电网企业代售、电网企业标杆电价收购,以及“过网费”的标准。
a、最小负荷法:分散式风电场发送的最大负荷小于区域配电网最小的用电负荷。现场需收集拟接入的变电站最小负荷与最大负荷,调查区域配电网负荷的性质,了解当地经济的发展状况;以发送的电量完全消纳为原则,来规划风电场的装机容量。
b、负荷曲线匹配法:分析风资源数据,模拟风力发电的逐月典型日负荷曲线,并将风力发电负荷曲线与区域配电网用电负荷曲线相匹配。
经对变电站最大用电负荷和最小用电负荷初步判断后,根据现场实测的风资源数据,优选风机参数,建模。模拟出风力发电的逐月典型日的发电负荷曲线,再进一步针对变电站逐月典型日负荷曲线进行分析比较。按照区域配电网内消纳的原则,充分利用开发当地的风资源,提升风电场装机容量。负荷曲线匹配如下图所示网页链接。
这两天传来了一个非常大的好消息,就是世界上海拔最高的一个风电项目,完成了。这样的一个工程完成了具有什么样的意义呢?我们来了解一下关于这个工程的一些相关信息吧。
一.措美风电项目世界上海拔最高的风电项目呢叫做西藏山南措美县哲古分散式风电项目。在最近这几天呢,是全部的基础建设以及变电站的建设都已经完成了,并且即将会进行发电并网。这个项目呢是处于在南市村委县的中部这古镇南部的一个区域,它距离村委县城的话,直线距离大概是24千米左右。
二.艰苦奋斗这个项目是在喜马拉雅山脉北麓,这个地方气温特别低,仅有8.2度的一个气温。平均的海拔高达4500米。这里最极端的时候呢温度甚至可以达到零下的18.2度。因为在这里进行施工的话,它的海拔高,环境差,有效施工的时间短,对于我们的施工人员的要求是很高的,需要他们对这里进行适应。怎么样在这个较短的时间内去完成这些任务,是他们中国安能三局重庆公司的参与建设人员的一个大难题。为了解决这一些大难题呢,他们还成立了相关的公关小组,每周都会召开两次诸葛亮,会集中他们们所有思想去优化解决方法。没有来过这里的人根本是体会不到那里是有多么的艰苦的,在海拔4500多米的雪域高原,他们说站着就会感觉到头晕,何况还要去从事这些体力劳动,是真的非常辛苦的。但是这一些仍然没有抵挡住建设者们的脚步。
三.意义这个发电站的建立呢,就是能给我国提供一个很多的电力。同时也体现了我们中国安能的员工在这样环境下的工作精神是非常值得敬佩,值得我们进行学习的。同时也是被誉为了“世界屋脊水电铁军”的一个称号。
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