集中式風電站經過十年發展,國內已經形成酒泉、內蒙古西部、內蒙古東部、冀北、吉林、黑龍江、山東、哈密、江蘇等9個大型現代風電基地。風電裝機規模也從十年前的12GW擴張到1.87億千瓦(吊裝容量),風電裝機規模、風電發電量大規模擴張,與此同時也帶來棄風限電問題,風電并網消納與電網通道資源不足、輔助服務市場不健全、電力系統調峰能力不足、就地消納規模有限等問題制約。
與集中式風電項目相比,分散式風電最大特點是規模小、可以實現并網消納,無需大規模外送。按照目前政策要求,分散式接入風電項目裝機容量一般在6MW—50MW,單個項目總容量不超過50MW。因分散式風電項目無需新建高壓送電線路和110kV、66kV變電站,可以節省輸配環節投資。
上海交通大學風力發電研究中心,通過典型系統計算分析表明,采用分散式風電實現配網降損和改善電壓運行水平與風電機組的接入位置及容量密切相關。對于接入點的線路降損效果尤為明顯。
以華能新能源狼爾溝分散式示范風電場為例,該風電場安裝12臺1500千瓦風力發電機組,項目裝機總容量18兆瓦。一期裝機容量9兆瓦已于2012年9月投產發電,二期9兆瓦于2013年11月投產發電。項目投運后極大改善當地電能質量、降低線損。
華能狼爾溝當地運行電網為榆林西部電網,歸屬陜西地電,最大運行負荷約35萬千瓦,無本地裝機,依靠寧東電網送入四回110千伏線路供電。分散式風電場投運前,所接入配電網線路的供電方式要經過330千伏―110千伏―10千伏三級降壓,以近300公里的距離輸送電能向用戶供電。分散式風電接入后,這條線路實現了10千伏直供,最近的用戶距電源點僅有1.5公里,局部配電網線路綜合線損從15%降低到7%以下。
華能狼爾溝風電場所接入的10千伏線路的供電半徑超過20公里,線路負荷較大,末端電壓降非常嚴重,接入點的電壓長期維持在8.5-9.3千伏之間,電能質量較差。分散式風電接入后,通過修改風電機組控制程序,使接入點的電壓穩定在10.5千伏左右,有效地改善了配電網的電能質量。
從核準流程上,分散式風電項目容量小,占比面積小,國土、規劃、選址等前期核準手續流程短,建設工期靈活,從選址到并網時間小于一年。根據正在修訂的分散式風電項目投資管理辦法,分散式風電項目在政策上大概率實行備案制,項目核準流程和時間有望大大縮減;同時在土地、貸款方面料明確給以支持;就地消納,棄風限電率低;不受風電項目開發指標管理,分散式風電規模以電網接入點負荷為上限。
從分散式風電項目開發管理流程上看,國務院能源主管部門負責全國分散式接入風電項目的開發規劃和建設管理。各省(區、市)能源主管部門在國務院能源主管部門的組織和指導下,負責本地區分散式接入風電項目的開發規劃和建設管理。
分散式接入風電項目的開發規劃和建設管理包括項目場址選擇、前期工作及建設條件論證、項目核準、并網運行和竣工驗收管理等工作。全國風電技術歸口管理單位應會同電網經營單位對分散式接入風電項目的開發規劃和建設進行技術指導。鼓勵通過先試點示范、再綜合規劃的方式,逐步擴大分散式接入風電的開發規模。
與集中式風電站不同,政策導向上一直強調簡化分散式風電項目的核準流程。2011年11月國家能源局印發《關于分散式接入風電項目開發建設指導意見的通知》提出:各省能源(區、市)主管部門會同有關部門,簡化分散式接入風電項目的核準流程,以及項目核準所需的支持性文件;電網企業應針對分散式接入風電項目設立簡便高效的流程。
鼓勵開發企業將位于同一縣域內的多個電網接入點的風電機組打捆成一個項目統一開展前期工作,辦理相關支持性文件,進行項目核準和開發建設,單個打捆項目的規模不超過5萬千瓦。
國家能源局同時要求省級電網企業簡化對分散式風電接入電網系統評審流程,省級電力公司可以自行或者委托所屬地級電網經營單位開展接入系統評審。
根據我們調研,分散式風電施工周期多在半年左右,項目從申報到并網一年左右。
分散式風電項目開發時序概而言之:開發企業在選定項目場址后,應向當地縣級政府的能源、土地、環保、規劃等相關部門確認場址,能源主管部門負責協調落實有關建設條件,并確認企業的開發方案。開發方案包括項目場址位置、范圍、建設規模和擬接入電網的變電站。
項目開發方案確認后,企業開展項目建設條件論證,形成項目可行性研究報告。取得職能部門支持性文件后,編制項目申請報告,按程序報省級投資主管部門或委托的地級、縣級投資主管部門申請核準。
目前根據各省出臺的《政府核準的投資項目目錄》(2017年本),分散式風電項目核準屬于市、縣發改委部門范疇,項目的主要支持性文件主要為:國土部門出具風電項目的土地預審批復、規劃部門出具的風電項目規劃選址批復。按照國家能源局要求,各地規劃、核準分散式風電項目需向國家能源局報備。
與集中式風電項目相比,上述流程可以大大縮短分散式風電審批時間。河南省已經下發“十三五”省內124個、210.7萬千瓦分散式風電項目,濮陽、洛陽、平頂山、永城是規劃項目最多的地區。據我們前期調研,這些項目自申報到核準的時間只有3個月左右,企業申報的項目規模在10GW以上,本地企業申報的積極性較高。