我國分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)可行性與投資經(jīng)濟(jì)性分析

（浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備有限公司，浙江桐鄉(xiāng)，314500）

（浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備有限公司，浙江桐鄉(xiāng)，314500）

國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》，為分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在國內(nèi)發(fā)展打開了希望之門。本文通過分析分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)可行性和投資經(jīng)濟(jì)性，得出結(jié)論：分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在國內(nèi)的健康、快速應(yīng)用，不僅需要政府政策的積極扶持和鼓勵(lì)，更需要設(shè)備制造廠家風(fēng)電產(chǎn)品的過硬質(zhì)量。

機(jī)會；技術(shù)；質(zhì)量；價(jià)格；投入產(chǎn)出比

0 引言

2013年2月27日，國家電網(wǎng)公司發(fā)布《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》[1]，這意味著，小型風(fēng)電與光伏、生物質(zhì)能等其他新能源產(chǎn)品一樣，在6MW以下分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)中具備了參與發(fā)展的機(jī)會，這為今后我國小型風(fēng)電在國內(nèi)的發(fā)展打開了希望之門。

然而，分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)能否在我國各類分布式電源并網(wǎng)項(xiàng)目中擔(dān)當(dāng)重任，不僅考驗(yàn)著整個(gè)行業(yè)的技術(shù)水平，也考驗(yàn)著小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)可行性和運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性，同時(shí)也需要從經(jīng)濟(jì)性角度對系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比進(jìn)行投資分析，分析分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的市場前景與潛力[2]。

1 分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的接入形式

分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在歐美發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用已達(dá)到普及化，接入到用戶端，所發(fā)電能就地利用，通常以0.4kV三相或220V單相接入電網(wǎng)。這在美國、英國、法國等國家的農(nóng)場、居民區(qū)、工廠等隨處可見[3]。根據(jù)國家電網(wǎng)公司的文件，接入形式明確了以下幾點(diǎn)：

（1）位于用戶附近，所發(fā)電能就地利用，以10kV及以下電壓等級接入電網(wǎng)；

（2）建于用戶內(nèi)部場所的分布式電源項(xiàng)目，發(fā)電量可以全部上網(wǎng)，全部自用或自發(fā)自用，余電上網(wǎng)，由用戶自行選擇，用戶不足電量由電網(wǎng)提供；

（3）上、下網(wǎng)電量分開結(jié)算，電網(wǎng)公司免費(fèi)提供智能計(jì)量裝置和發(fā)電量計(jì)量用電表。

因此，針對分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)而言，以一個(gè)變壓器為例，接入形式如圖1。

該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)通過風(fēng)電機(jī)組變流器、風(fēng)電發(fā)電計(jì)量表與電網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)；

（2）家庭或企業(yè)有負(fù)載時(shí)，風(fēng)電就地利用消耗，多余電能向公共電網(wǎng)饋送，不足電能由電網(wǎng)自動補(bǔ)充；

（3）風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)若不使用負(fù)載，則風(fēng)電全部上網(wǎng)；

（4）智能電表計(jì)量風(fēng)電并網(wǎng)電量，同時(shí)計(jì)量電網(wǎng)耗用電量，實(shí)現(xiàn)上、下網(wǎng)電量分開計(jì)量。

2 分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)可行性

按照國家電網(wǎng)公司針對分布式電源的并網(wǎng)技術(shù)要求，并網(wǎng)點(diǎn)的電能質(zhì)量應(yīng)滿足國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)與分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)是一樣的。換言之，分布式光伏能并網(wǎng)的，小型風(fēng)電系統(tǒng)也能并網(wǎng)，但是與光伏發(fā)電不同的是，小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)更多的挑戰(zhàn)來自自身。

隨著我國小型風(fēng)電機(jī)組制造水平的不斷提升，產(chǎn)品升級換代，以及電力電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，我國小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在技術(shù)上是完全可行的。

小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成：風(fēng)電機(jī)組、塔桿、并網(wǎng)變流器，系統(tǒng)最主要的部件是風(fēng)電機(jī)組，其承受鹽霧、風(fēng)沙、嚴(yán)寒、大風(fēng)的特殊氣候考驗(yàn)，機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性將直接影響小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。

小型風(fēng)電機(jī)組：目前我國的小型風(fēng)電機(jī)組主要供應(yīng)出口，給人的印象是價(jià)低質(zhì)次，一次大風(fēng)過后不是吹掉就是發(fā)電機(jī)燒壞，給國外客戶留下很差的印象，在國內(nèi)市場反映也不佳。近幾年來，以華鷹為代表的變槳距風(fēng)力機(jī)組開始引領(lǐng)并占據(jù)市場潮流，解決了在大風(fēng)中運(yùn)行的可靠性與耐久性問題，技術(shù)性能與EVANCE、EVOCO、SOUTHWEST、BERGEY等世界著名風(fēng)電機(jī)組相媲美，廣州紅鷹、青島安華、上海致遠(yuǎn)等廠家的風(fēng)電機(jī)組也遠(yuǎn)銷國外，并受到好評。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)水平與品質(zhì)的提升為小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

塔桿：塔桿設(shè)計(jì)的多樣化為客戶提供了更多的選擇，獨(dú)立塔桿、桁架塔桿、拉索塔桿、液壓塔桿、杠桿塔桿等眾多種類，可滿足不同客戶的不同需求。

并網(wǎng)變流器：從傳統(tǒng)的“不可控整流+逆變”已過渡到“可控整流+逆變”，可向電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)的電能（包括無功）。同時(shí)，一旦電網(wǎng)斷電，變流器將自動與電網(wǎng)斷開并通過控制程序停止機(jī)組運(yùn)行。

因此，無論從現(xiàn)有我國小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)層次，還是從國內(nèi)外的并網(wǎng)應(yīng)用案例看，分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在技術(shù)上是完全可行的。

圖1 分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)接入形式原理圖

3 分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的投資經(jīng)濟(jì)性

在國外，分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)屬于政府支持鼓勵(lì)的項(xiàng)目，除了上網(wǎng)電價(jià)收購之外，還有額外的發(fā)電補(bǔ)貼，如英國是0.23英鎊/kWh，德國、奧地利、法國是0.095歐元/kWh，美國則采用裝機(jī)補(bǔ)貼政策。因此，在我國推廣使用分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)，必須考慮投入產(chǎn)出比進(jìn)行投資分析。

按照英國TUVNEL的測試結(jié)果[4]，HY-5kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在年均風(fēng)速分別在5m/s、5.5m/s、6m/s地區(qū)的年發(fā)電量分別為9850kWh，11720kWh，14830kWh。

所以，僅從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，雖然年收益率超過10%，但小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的回收期是很長的，一般是5年至9年，不利于社會各界進(jìn)行廣泛投資。

圖2 9臺安裝在泰國的HY-5kW風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)系統(tǒng)

圖3 安裝在英國的HY-5kW風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)系統(tǒng)

圖4 安裝在浙江省東福山島的7臺HY-30kW風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)（微網(wǎng)）系統(tǒng)

但如果參照國外政策，按發(fā)電量有一定的補(bǔ)貼計(jì)算，假設(shè)每千瓦時(shí)風(fēng)電補(bǔ)貼0.5元，投入產(chǎn)出情況就會有很大改觀。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，給予一定的新能源發(fā)電補(bǔ)貼后，風(fēng)力發(fā)電的投資回收期能縮短到5年以內(nèi)，這對于廣大的投資者而言還是具有一定的吸引力。因此，從小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性角度而言，我們認(rèn)為：

（1） 分布式新能源發(fā)電（包括小型風(fēng)電、光伏分布式發(fā)電）的發(fā)電成本高于傳統(tǒng)火電，但這不僅僅是“錢”的問題，環(huán)境污染與環(huán)境治理不能“欠新帳”還要“還舊賬”，所以應(yīng)從保護(hù)環(huán)境的角度與去推動分布式電源的發(fā)展。

（2） 呼吁國家相關(guān)部門在給予分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)收購電價(jià)和電價(jià)補(bǔ)貼的同時(shí)，也應(yīng)像發(fā)達(dá)國家一樣給予分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)以一定的電價(jià)補(bǔ)償。

（3）分布式電源的電價(jià)收購和補(bǔ)貼應(yīng)以發(fā)電量為最終計(jì)量依據(jù)，而不是以裝機(jī)容量為依據(jù)，以發(fā)電量為依據(jù)更能體現(xiàn)分布式并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，以及真實(shí)有效性。

圖5 安裝在河北省承德御道口的2臺HY-30kW風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)（微網(wǎng)）系統(tǒng)

表1 HY-5kW小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)費(fèi)用概算

表2 HY-5kW小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)

表3 每千瓦時(shí)風(fēng)電補(bǔ)貼0.5元下的投入產(chǎn)出情況

（4） 國內(nèi)小風(fēng)電行業(yè)相關(guān)企業(yè)應(yīng)積極投入到分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)中，盡可能以較低的盈利空間供應(yīng)產(chǎn)品，推動國內(nèi)小風(fēng)電分布式并網(wǎng)系統(tǒng)的示范性建設(shè)，能夠和分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)一起發(fā)展壯大，讓國家相關(guān)部門看到小型風(fēng)電的作用和優(yōu)勢。

4 結(jié)語

雖然國家電網(wǎng)公司發(fā)布了《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》，為分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)消除了政策與體制的障礙，但是前面的路還很長，國家針對分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)的電價(jià)和補(bǔ)貼等細(xì)則還未出臺，真正意義上的推動作用還未出現(xiàn)[5]。

然而，作為小型風(fēng)電機(jī)組制造廠商，目前更主要的任務(wù)應(yīng)是如何鎖定國內(nèi)市場、練好內(nèi)功，提高小型風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)層次與產(chǎn)品質(zhì)量，提升小型風(fēng)電機(jī)組的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。只有這樣，才能在分布式小型風(fēng)電系統(tǒng)推廣初級階段給予消費(fèi)者、投資者、政府部門信心和力量，讓他們堅(jiān)信小風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在分布式電源并網(wǎng)項(xiàng)目中能擔(dān)當(dāng)重任，讓分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)成為國家能源結(jié)構(gòu)組成中必不可少的一部分，進(jìn)而推動國內(nèi)小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。

[1]國家電網(wǎng)公司.關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見[J].風(fēng)能,2013(3):08.

[2]陳少杰,錢蘇翔,熊遠(yuǎn)生.分布式風(fēng)力發(fā)電供能系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J].常州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2011(3).

[3]齊放,劉亞非,梁亮,等.美國分布式風(fēng)力發(fā)電政策研究及啟示[J]能源技術(shù)經(jīng)濟(jì),2012(2).

[4]TUV SUD NEL Ltd.BWEA Performance Test of a Zhejiang Huaying HY5-AD5.6 Wind Turbine[R].

[5]Tables of Feed-in Tarrifs based on the eligible installation [Z][OE/OL]www.fitarrifs.co.uk.

我國分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)可行性與投資經(jīng)濟(jì)性分析

徐學(xué)根

Technical and Economic Feasibility Analysis of the Distributed Small Wind Turbine On-grid System Application in China

Xu Xuegen
（Zhejiang Huaying Wind Power Generator Co.,Ltd, Tongxiang 314500, China）

The prospect of the domestic market had been brightened since the Opinins on the Service to Distributed On-Grid Power System was issued by State Grid Croporation on Feb 27th, 2013. Through an analysis on the technical and economic feasibity of the distributed small wind turbine on-grid system application in China, we draw a conclusion that both the high quality of products and government support and stimulation are needed to give the distributed small wind turbine on-grid system a sustained rapid and sound development in domestic market.

opportunity; technology; quality; price; input-output ratio

TM614

A

1674-9219（2013）07-0050-04

2013-03-27。

徐學(xué)根（1970-），男，本科，高級工程師，現(xiàn)任浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備有限公司總經(jīng)理，主要從事中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研發(fā)和制造工作。

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