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7大難點讓分散式風(fēng)電難取經(jīng)分布式光伏!

來源:新能源網(wǎng)
時間:2017-11-29 14:31:57
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7大難點讓分散式風(fēng)電難取經(jīng)分布式光伏!早在2009年,我國就提出了分散式風(fēng)電概念,2010年開始著手進行相關(guān)研究,2011出臺了相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。近年來,國家主管部門出臺了多個文件,對

  早在2009年,我國就提出了分散式風(fēng)電概念,2010年開始著手進行相關(guān)研究,2011出臺了相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。近年來,國家主管部門出臺了多個文件,對分散式風(fēng)電進行了不同程度的引導(dǎo)和支持。

  這些時間節(jié)點要遠遠早于分布式光伏,但實際效果卻并不明顯,數(shù)據(jù)顯示,截止到目前,我國分散式風(fēng)電并網(wǎng)量只占全國風(fēng)電并網(wǎng)總量的1%左右,遠遠低于歐洲水平,其發(fā)展水平也總體滯后于我國分布式光伏。

  2013年底,全國風(fēng)電累計并網(wǎng)容量7716萬千瓦,當(dāng)時光伏累計裝機僅為1942萬千瓦;截至今年6月底,全國光伏累計裝機已達1.02億千瓦,同期風(fēng)電累計裝機為1.54億千瓦。根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù),今年上半年新增光伏發(fā)電裝機2440萬千瓦,其中,新增分布式光伏711萬千瓦,同比增長2.9倍。

  但最近沉寂了多年的分散式風(fēng)電呼聲漸高,無論前景如何被看好,其尷尬的發(fā)展現(xiàn)狀都不能被忽視,尤其是分布式光伏異軍突起之后,分散式風(fēng)電就經(jīng)常被拿來與其對比,那么,同樣是分布式,起步更早的分散式風(fēng)電為什么會落在光伏之后呢?今天國際能源網(wǎng)小編就對兩者的差異進行一番對比,看看兩者到底差在什么地方。

  定義不明:從0.9到5萬千瓦,什么才是分散式?

  從分散式風(fēng)電第一個示范項目建成至今,已經(jīng)過去了數(shù)年時間。但分散式風(fēng)電的定義,卻仍需進一步明確。

  “分散式風(fēng)電只能理解為一是比較分散,不是集中連片,單個風(fēng)場的規(guī)模比較小,二是接入電壓等級比較低。分散式風(fēng)電本身也不是嚴格意義上規(guī)范的說法。根據(jù)《國家能源局關(guān)于加快推進分散式接入風(fēng)電項目建設(shè)有關(guān)要求的通知》,分散風(fēng)電接入電壓等級應(yīng)為35千伏及以下電壓等級(如果接入35千伏以上電壓等級的變電站時,應(yīng)接入35千伏及以下電壓等級的低壓側(cè)),嚴禁向110千伏(66千伏)及以上電壓等級送電。”國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧表示。

  “現(xiàn)在分散式風(fēng)電還處于一個早期的市場中,沒有一個特別明晰的界定。”中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會可再生能源專委會政策研究部主任彭澎表示,“從國家,包括9號文文件,沒有提分散式能源,但是提到了分布式能源。對于分布式能源,國家和電網(wǎng)有不同的定義,比如說光伏,有的是說20兆以下的項目都算,有的電網(wǎng)要求3.6兆以下接入的也可以算分布式能源,但是沒有提出清晰的分散式風(fēng)電的范圍。”

  據(jù)了解,15個建成投運的分散式風(fēng)電示范項目中,單體項目最小規(guī)模為0.9萬千瓦,最大為5萬千瓦;既有通過10千伏線路T接接入就近電網(wǎng)的,也有通過建設(shè)110千伏升壓站接入電網(wǎng)匯集站的。“這兩類項目開發(fā)和運行差異較大,納入一個概念下進行管理容易出問題。”李瓊慧說。

  在鹽城市大豐區(qū)江蘇金風(fēng)科技有限公司廠區(qū),運行著一套由風(fēng)電、光伏、儲能構(gòu)成的微電網(wǎng)系統(tǒng),系金風(fēng)科技自主研發(fā)。該系統(tǒng)包含一臺2兆瓦的低風(fēng)速風(fēng)機,一臺100千瓦的小型風(fēng)機,以及一座96千瓦的光伏電站,所發(fā)電力絕大部分都供給了鄰近的廠家消費。

  “系統(tǒng)開建前,我們向有關(guān)部門申報項目時,光伏部分審批下來只花了兩個星期,風(fēng)電部分卻花了半年多的時間。”金風(fēng)科技有關(guān)負責(zé)人戰(zhàn)中磊告訴記者,“希望分散式風(fēng)電的審批能夠簡化、快速一點,什么時候能像分布式光伏那樣便捷就好了!”

  金風(fēng)科技的微電網(wǎng)系統(tǒng)在大豐已投運2套,實現(xiàn)了盈利,被其視為發(fā)展新重心,擬在更大范圍內(nèi)進行推廣,因而戰(zhàn)中磊的想法不難理解。

  “在分散式風(fēng)電定義不明晰的情況下,主管部門可能傾向于制定更嚴格的標(biāo)準,也就是說,分散式風(fēng)電的技術(shù)標(biāo)準會參考傳統(tǒng)風(fēng)電場的要求,這主要是出于對電網(wǎng)運行安全的考慮。”洪博文表示,“其實可以根據(jù)項目實際情況,靈活管理,比如最新的新能源微電網(wǎng)示范項目就提出整體備案要求。”

  作用有限:就地消納、低壓接入均未實現(xiàn)

  2011年7月,國家能源局發(fā)布《關(guān)于印發(fā)分散式接入風(fēng)電項目開發(fā)建設(shè)指導(dǎo)意見的通知》,分散式風(fēng)電市場由此啟動。當(dāng)時,國家決定開展分散式風(fēng)電示范項目建設(shè),共涉及18個項目、合計裝機83.7萬千瓦。

  國網(wǎng)能源研究院提供的信息顯示,這些示范項目涵蓋7個省份,既有風(fēng)能資源豐富的“三北”地區(qū),也有資源相對一般的中東部地區(qū)。“十二五”期間,15個示范項目建成發(fā)電,其余3個項目由于業(yè)主自身原因或場址問題停建。

  從已掌握的接網(wǎng)運行情況上看,15個運行中示范項目主要是以110千伏電壓等級接入當(dāng)?shù)刈冸娬?。受新能源整體大規(guī)模發(fā)展影響,西北地區(qū)的分散式風(fēng)電普遍存在棄風(fēng)限電問題,向110千伏以上電網(wǎng)倒送的問題較為嚴重。

  從發(fā)電效益上看,15個運行中示范項目年等效滿負荷小時數(shù)在1037小時至2957小時之間,平均為1970小時,其中未配套建設(shè)升壓站的項目年等效滿負荷小時數(shù)為2442小時,高于平均水平。

  “分散式風(fēng)電的發(fā)展目前還處于探索階段。早期未能形成較為完善的分散式風(fēng)電技術(shù)標(biāo)準體系和管理規(guī)范,來指導(dǎo)分散式風(fēng)電的整體開發(fā)工作。”洪博文告訴記者,“多數(shù)已建成投運的示范項目,沒有體現(xiàn)出與傳統(tǒng)風(fēng)電場的差異;分散式風(fēng)電配電網(wǎng)低壓接入、就地消納的特點,沒有得到彰顯,示范作用不明顯。”

  收益慢:11%~17%與9.47%~29.12%的區(qū)別

  盡管光伏盡享國家政策力推、行業(yè)市場膨脹,但讓所有人頭疼的是,成功的盈利模式一直沒有被探索出來。人們已經(jīng)為分布式光伏項目量身打造了不下數(shù)十種模式,呈現(xiàn)出高達10%的預(yù)期收益率。

  類似的事情或也在風(fēng)電上出現(xiàn)苗頭。因為企業(yè)看大分散式,主要理由也是收益率。根據(jù)研究報告,若按照上網(wǎng)電價0.6元/千瓦時計算,在年平均風(fēng)速5米/秒~6米/秒的地區(qū),分散式項目的年收益率可以達到11%~17%。華銳風(fēng)電稱“投建分布式發(fā)電項目或?qū)⒊蔀樾碌臉I(yè)績增長點”,因為“其內(nèi)部收益率也可達8%~10%。”這個比例雖然無法與幾年前40%的行業(yè)利潤相比,但至少能與目前分布式光伏的預(yù)期利潤平齊。

  而支撐這個利潤率的,則是企業(yè)對分散式項目預(yù)設(shè)的商業(yè)模式,即項目采取最小安裝成本,最大可能地臨近受端,加上國家電網(wǎng)《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》等政策支持,只要實現(xiàn)機組基本滿發(fā),便能保證項目的穩(wěn)定投資收益率。

  然而,在看似很美的商業(yè)模式和盈利前景中,有一個問題不應(yīng)被忽略——投資回收時間。

  不難發(fā)現(xiàn),目前企業(yè)所預(yù)測的收益率更強調(diào)經(jīng)濟性,而小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的回收期較長,以上述年平均風(fēng)速5m/s~6m/s的項目為例,其投資回報少則5年,多的要持續(xù)9年左右。

  另外,并網(wǎng)消納也需要考慮?!蛾P(guān)于加快推進分散式接入風(fēng)電項目建設(shè)有關(guān)要求的通知》要求,接入電壓等級應(yīng)為35千伏及以下電壓等級。如果接入35千伏以上電壓等級的變電站時,應(yīng)接入35千伏及以下電壓等級的低壓側(cè)。“十二五”期間,15個建成投運的分散式風(fēng)電示范項目中,既有通過10千伏線路T接接入就近電網(wǎng)的,也有通過建設(shè)110千伏升壓站接入電網(wǎng)匯集站的。高等級電壓接入,這會導(dǎo)致風(fēng)電并網(wǎng)審批等環(huán)節(jié)時間過長,同時也會增加接入成本。

  相比之下,分布式光伏項目的收益水平則高得多,曾有業(yè)內(nèi)專家對國內(nèi)戶用光伏系統(tǒng)收益率進行計算,其選取了烏魯木齊、長春、上海、廣州等18個城市作為樣本,考慮各地的補貼現(xiàn)狀、光照輻射水平以及光伏組件衰減等因素,以造價為2.25萬元的3KW戶用光伏為例,其投資回收時間大約為5.2-8.6年之間,20年內(nèi)部收益率在9.89%~29.15%之間,25年內(nèi)部收益率在9.47%~29.12%之間。

  以此來看,分布式光伏無論是投資回收時間還是內(nèi)部收益率都比分散式風(fēng)電要好,而且更重要的是,分布式光伏的初始投資要遠遠低于分散式風(fēng)電。

  投資高:動輒至少7000萬元投資

  近年來,陸上風(fēng)電主流機組單機額定容量不斷增加。為了增強捕風(fēng)能力,適用于低風(fēng)速地區(qū),風(fēng)電機組葉片長度越來越長。據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,在 2013年、 2014年、 2015年風(fēng)輪直徑為 100m、105m、108m、110m、114m、115m、116m、 118m、120m、121m的 2MW機組陸續(xù)問世,并相繼成為主流機型。

  葉片越來越大意味著運輸越來越難。風(fēng)輪直徑達到121m,葉片長度近60m,這對運輸提出了更高要求,相應(yīng)的也會增加成本。此前風(fēng)電場大多都在人煙稀少的地方,這給葉片運輸提供了便利。然而,分散式風(fēng)電要靠近用戶側(cè),這意味著風(fēng)電也要有荒涼的西北等地走入繁華的東部地區(qū),東部地區(qū)路網(wǎng)密且路邊建筑物多,風(fēng)電機組葉片運輸就是要過的第一關(guān)。

  不僅是運輸,還有風(fēng)電機組的安裝必須動用大型起重設(shè)備。大型起重設(shè)備對于道路承載力要求較高,如果分散式風(fēng)電場只安裝幾臺機組且需要新開道路,那建設(shè)成本就必須要好好考慮了。

  單機容量越來越大的風(fēng)電機組意味著風(fēng)電場初始投資不會小。目前主流風(fēng)電機組單臺容量在2MW左右,即使只安裝一臺風(fēng)電機組,光設(shè)備購置成本就在800萬元左右(金風(fēng)科技數(shù)據(jù),2.0MW風(fēng)電機組市場投標(biāo)均價維持在每千瓦3,900-4,000元左右),這投資已經(jīng)可讓裝機容量為1MW的光伏電站并網(wǎng)運行了(光伏電站建設(shè)成本約在8000元/千瓦)。

  還有就是分散式風(fēng)電場的投資門檻較高。據(jù)了解,“十二五”期間,建成發(fā)電的15個示范項目中,單體項目最小規(guī)模為0.9萬千瓦,最大為5萬千瓦。目前風(fēng)電場建設(shè)成本在7800元/千瓦左右,按照分散式風(fēng)電場裝機容量0.9萬千瓦建設(shè),投資成本在7020萬元。即使按照20%由投資人出資,80%由貸款解決,初始投資也需要1404萬元。

  而相比之下,分布式光伏的投資門檻可以低至3萬元左右,這是分散式風(fēng)電難以比擬的。

  投資單一:國企當(dāng)主角,對分散式無感

  雖然分散式風(fēng)電起步很早,但遺憾的是,發(fā)展到現(xiàn)在并沒有達到預(yù)期的效果。

  北京潔源新能投資有限公司總經(jīng)理魚江濤認為,國內(nèi)風(fēng)電投資主體單一,絕大部分是國有資本,對投資少、規(guī)模小的分散式接入風(fēng)電投資積極性不足,影響了分散式風(fēng)電的發(fā)展進程。

  一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者:“各省區(qū)分散式風(fēng)電規(guī)劃編制和電力消納研究滯后,政府的引導(dǎo)不夠,導(dǎo)致分散式風(fēng)電起個大早,趕了晚集。”

  有專家表示,分散式風(fēng)電發(fā)展緩慢的一個重要原因是分散式風(fēng)電的推動沒有和縣域經(jīng)濟的發(fā)展結(jié)合起來,尤其是和廣大農(nóng)村、農(nóng)戶的利益沒有切實結(jié)合起來,未得到地方政府支持。

  維斯塔斯公共關(guān)系總監(jiān)孫揚表示,分散式風(fēng)電是風(fēng)電發(fā)展的“自然模式”,關(guān)鍵是要把分散式風(fēng)電和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的發(fā)展結(jié)合起來,形成一個利益共同體,這樣才能推動各方落實項目。

  華電福新能源股份有限公司副總工程師張文忠認為,建設(shè)分散式風(fēng)電,對于政府和行業(yè)的依賴度更高。比如,過去做大型集中風(fēng)電項目,開發(fā)商可以調(diào)動自己的資源去修路,但如果是分散式風(fēng)電,每一處都要開發(fā)商投入去修路,投入產(chǎn)出比會嚴重失衡,因此,政府必須提供更多的公共服務(wù)。


2016年中國風(fēng)電開發(fā)企業(yè)累計裝機市場份額


2016年中國風(fēng)電開發(fā)企業(yè)新增裝機市場份額

  正是因此,包括秦海巖在內(nèi)的很多業(yè)界人士都表示,分散式發(fā)展速度慢一個很重要的因素是目前我國開發(fā)商的投資思維還沒有轉(zhuǎn)變過來,還停留在過去“抱西瓜”的狀態(tài)。中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會理事長楊校生也說,國企內(nèi)業(yè)績的考核導(dǎo)致開發(fā)商只想抓大的,看不上小的。

  土地難:中東部60.465萬畝土地哪里找?

  國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧曾直言:“分散風(fēng)電就土地資源來講是非常有限的,分散式風(fēng)電面臨一個很大的問題是:中東部這么貴的地方,地是受限制的。”

  “找到專門一塊地用來建兩個風(fēng)機,要把土地變成建設(shè)用地,一塊一塊分散的土地從哪兒來?電網(wǎng)規(guī)劃上允許不允許?這些都是問題,”華北電力大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院教授袁家海表示,“中東部發(fā)展分散式的風(fēng)機,電網(wǎng)消納不是主要的問題,因為本地有需求,難就難在土地資源比較稀缺,而且如果土地特別貴的話,這個事情能不能做起來有待考察。”

  金風(fēng)科技的總裁王海波認為,用地問題必須得到重視。理論上,分散式風(fēng)電的接入條件較好,可以選擇平坦的,離用戶近的地方就地而建,不像在山嶺上開發(fā)的風(fēng)電要修路。而現(xiàn)實是,不需要修路的地方大部分是基本農(nóng)田,如果要在基本農(nóng)田上做風(fēng)電項目,需要一級一級地打報告。另外,中國現(xiàn)有的規(guī)定是分散式風(fēng)電機組不得距離居民區(qū)少于500m,這就導(dǎo)致了很多資源好的地方?jīng)]辦法建機組。

  中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會理事長楊校生認為,在農(nóng)村開展分散式風(fēng)電發(fā)展,土地所有權(quán)是一個關(guān)鍵問題。如果土地是農(nóng)民的,開發(fā)商給農(nóng)民一部分收益農(nóng)民是很高興的,但在我國土地歸國家所有,農(nóng)民沒有動力把農(nóng)用田讓出來給風(fēng)電企業(yè)。

  此外,分散式發(fā)展速度慢一個很重要的因素是目前我國開發(fā)商的投資思維還沒有轉(zhuǎn)變過來,還停留在過去“抱西瓜”的狀態(tài)。

  那么,分散式風(fēng)電需要多少土地?

  根據(jù)相關(guān)研究測算,目前中東部地區(qū)風(fēng)電已開發(fā)規(guī)模僅為其風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)潛力的四分之一,未來十年中東部地區(qū)仍有較大的開發(fā)規(guī)模,分散式風(fēng)電市場潛力較大。截至2016年底,中東部地區(qū)風(fēng)電累計裝機容量合計達到2907萬千瓦,占全國風(fēng)電裝機容量的20%。那么理論上,中東部地區(qū)技術(shù)開發(fā)潛力還有8700萬千瓦以上,規(guī)模不可謂不大。

  我們以華能陜西定邊狼爾溝分布式風(fēng)電場二期9MW工程可以進行簡單推算,該項目總占地面積為62.55畝。其中永久占地面積為19.43畝,主要包括風(fēng)機基礎(chǔ)、箱變基礎(chǔ)、桿塔和檢修道路;臨時占地面積為43.12畝,包括吊裝場地、臨時場內(nèi)道路、直埋電纜,占地類型主要為荒草地。

  如果中東部地區(qū)的分散式風(fēng)電全部開發(fā)的話,則需要土地60.465萬畝,這些土地哪里來?

  但分布式光伏基本上都安裝在工商業(yè)屋頂、農(nóng)村屋頂?shù)葓鏊梢哉f并不占用農(nóng)業(yè)用地,因此只要產(chǎn)權(quán)明晰,就不存在用地問題。

  技術(shù)難:分散式風(fēng)機技術(shù)路線需要重新設(shè)定

  在2012年列入計劃的18個項目中,85%以上的開發(fā)者來自大唐、華能、龍源等國字頭企業(yè),是概念中“不差錢”的代表。比如龍源電力就拿到19.8萬千瓦的項目,占到總共83.7萬千瓦的20%。

  這很容易讓人想起集中式風(fēng)電開發(fā)初期的情況。但不同的是,大規(guī)模風(fēng)電雖然也是依靠政策推動的市場,但開發(fā)量大、市場參與度高。而分散式風(fēng)電發(fā)展至今,政府表現(xiàn)出的態(tài)度都是“慎之又慎”。其中原因在哪里?

  在業(yè)內(nèi)人士看來,技術(shù)成本高是最大的問題。眾所周知,在對風(fēng)電的分散式開發(fā)中,主要是利用低風(fēng)速資源。但根據(jù)業(yè)內(nèi)人士的研究,適用于低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)電機組制造成本,必然高于目前用于中高風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)電機組,整機制造商必須花費大量資金,對當(dāng)前風(fēng)電機組的設(shè)計進行創(chuàng)新,甚至翻新。

  但這對分布式光伏來說并不是問題。

  光伏的“小”指的是光伏電站的基礎(chǔ)單元——組件,正是由一塊塊組件拼接形成了規(guī)模宏大的光伏電站。光伏組件的小巧,借助于不同類型的支架讓光伏電站出現(xiàn)了多種類型,如山丘電站、水面電站和屋頂電站等。

  與單臺風(fēng)電機組動輒需要上百萬的成本相比,單個光伏組件的價格在幾百元,3KW的光伏電屋頂電站投資也就需要不到3萬元。光伏電站的投資門檻不到3萬元,裝機容量可以按照資金多少進行調(diào)節(jié)。不管是自然人投資者還是企業(yè),都可以按照自己的需求靈活投資,且安裝地點更為靈活。

  光伏的“小”讓運輸很便捷。不管是吉瓦級、兆瓦級,還是千瓦級電站,都可以用“螞蟻搬家式”運輸解決。

  在并網(wǎng)消納方面,分布式光伏可以按照裝機容量接入各個電壓等級的電網(wǎng)。一塊光伏組件功率在280W左右,可組成任意的裝機容量的電網(wǎng),甚至單塊組件與儲能設(shè)備相連能夠提供野外照明。(策劃 | 國際能源網(wǎng)  姜戎)