分散式風電需從“長”計議

從安裝第一臺商業(yè)化風電機組到現在，維斯塔斯已經走過了40 年的歷史，并以1.02億千瓦的業(yè)績占據全球裝機量的17%，可以說是風電制造領域的“巨無霸”。與中國國情不同的是，歐洲的風電自誕生之日就自帶“分散式”的基因，而丹麥又是風電商業(yè)化應用的發(fā)源地和領先國家。

基于上述原由，《風能》雜志記者于近日采訪了維斯塔斯中國區(qū)聯(lián)合總裁兼首席財務官Thomas Keller，介紹這家在中國耕耘33 年的丹麥風電設備制造商的國際先進經驗，也為中國的分散式風電問診把脈，貢獻維斯塔斯的解決方案。

《風能》：分散式風電在全球的發(fā)展狀況如何?為什么能在歐洲發(fā)展得很好?

Thomas Keller ：很多國家對分散式風電與集中式風電并沒有嚴格的區(qū)分，通常是對輸電網與配電網有清晰的區(qū)分。如果在世界范圍內對分散式風電進行定義，廣義上通常是指距離負荷中心較近、單體項目容量有限的風電項目(例如：2017 年，丹麥的分散式風電項目的平均容量為1.9 萬千瓦)，并且所產生的電力不接入輸電網，通常的分散式風電項目會有以下幾種情況。(1)自發(fā)自用;(2)除自發(fā)自用外，余電接入配電網;(3)全部電力接入配電網。第一種形式在風電行業(yè)早期采用得比較多，隨著風電技術的進步、配電網的不斷加強、電網的智能化提高，目前，國外分散式風電項目多采用第二種或第三種形式。

從世界范圍內來看，各個國家分散式風電占風電總裝機量的比例相差較大。其中，丹麥和德國的比例較高。根據Energinet2017 年的數據，丹麥超過70% 的風電裝機接入配電網，超過65% 接入10kV 等級的配電網上。累積裝機量位于世界第二的美國，其分散式風電裝機比例較低。而中國作為世界裝機量最多的國家，截至2018 年分散式風電累計裝機量還不足1%。

分散式風電之所以在丹麥、德國發(fā)展迅速并且裝機比例高，是因為在這些國家分散式風電具有如下優(yōu)勢：(1)相比于集中式風電，分散式風電更接近負荷中心，尤其是距離集中式項目較遠的地區(qū)，節(jié)省了電網公司的輸電成本與最終用戶的用電成本;(2)這些國家通常擁有非常發(fā)達的電網系統(tǒng)及完善的電力交易市場。例如丹麥可靈活進口或出口占總用電量80% 的電量。在發(fā)電成本較低時(通常是風大的時候)，丹麥將可再生能源出口售賣給臨近的國家。在鄰國的電價較便宜時，丹麥會進口挪威的水電、德國的風電與光伏、瑞典的核電等。依靠強大的能源預測發(fā)電能力和計算能力，丹麥能夠提前預測出未來三天的用電需求，實現能源的預先調度?；诳稍偕茉窗l(fā)電的不同特性及發(fā)電量的分布情況，分散式風電與其他多種可再生能源形式優(yōu)勢互補，一起為用電方供電，應對預測及變化，大大提高了整個電網的效率與靈活性。過去，丹麥的電力供應是由大型集中式傳統(tǒng)能源發(fā)電廠向電力用戶送電的“單向供電模式”?，F如今，眾多的分散式清潔能源將根據市場上能源成本的變化與天氣的情況，不斷地在發(fā)電方與電力用戶之間頻繁轉變角色，實現電力的“雙向流動”。

《風能》：分散式風電要大規(guī)模發(fā)展，對其本身提出哪些更高要求?

Thomas Keller ：分散式風電項目這些優(yōu)勢的實現必須依賴先進的產品與理念。從維斯塔斯的發(fā)展來看，技術方案要充分考慮分散式風電的各種要求，并且不斷進行升級與創(chuàng)新。

首先要確保風電機組的安全性。分散式風電機組大多數距離居民區(qū)非常近，機組的設計和運行必須具有極高的安全性才能夠符合分散式風電的要求。同時，數據的分析積累也為機組運行的安全性提供了保障，通過預測風電機組受力情況與使用壽命來避免安全事故的發(fā)生。

分散式風電對環(huán)保的要求也非?？量獭Ｒ缘湠槔?，丹麥的飲用水源很多是地表水，因此絕對不允許機組對當地水源產生污染，所以生產企業(yè)要嚴格控制風電機組原材料的使用，對所有廢棄化學品進行環(huán)?；厥铡C組安裝之前，都要進行詳細的備案，對退役機組的拆除技術方案，也要向當地市政提交環(huán)評檔案，召開聽證會，確保得到當地居民的同意。對噪聲、光影污染，以及對動物造成的傷害都要降低到很小的范圍內。

此外，還要確保風電機組運行的經濟性。分散式風電規(guī)模小，為降低運維成本，無人值守是最佳單體項目方式。風電機組的設計也考慮智能化，擁有可靠的電氣系統(tǒng)與功能強大風電場控制系統(tǒng)，才能夠精準、快速地響應各國電網的各種調度與調節(jié)要求。

《風能》：分散式風電在中國發(fā)展較為緩慢，您認為有哪些原因?具體在哪些方面和環(huán)節(jié)存在發(fā)展瓶頸?

Thomas Keller ：盡管中國的國家能源局出臺了多項鼓勵分散式風電的政策，但分散式風電項目并沒有取得大規(guī)模發(fā)展，主要是由于以下幾點：

一是分散式風電項目審批手續(xù)繁瑣。與開發(fā)集中式風電相比，開發(fā)分散式風電所耗費的人力、物力與時間差距不大，造成開發(fā)效率低。由于項目規(guī)模小，造成單位千瓦的投資與運維成本較高。

二是在某些經濟相對發(fā)達地區(qū)，雖然有負荷需求，但地方政府沒有發(fā)展分散式風電的動力。同時，分散式風電缺少相關的行業(yè)標準，如：機組高度、距離、噪音等方面對居住地民眾及景觀的影響，地方政府沒有相關參考依據，導致在某些地區(qū)分散式風電項目無法獲得核準。

三是國內負荷中心的人口密度通常較大，能夠利用安裝風電機組的土地有限。并且，通常分散式風電機組所接入的配電網支撐強度不高，接納新能源的容量有限。

四是分散式風電項目的融資較難。

《風能》：結合中國分散式風電發(fā)展的痛點，其他國家有哪些經驗值得借鑒?

Thomas Keller ：丹麥作為分散式能源占比較高的國家，有很多經驗值得中國借鑒。

丹麥建立了覆蓋全國的高精度風能資源圖譜，用于評估特定區(qū)域內風能資源，并與環(huán)境分析相結合，來評估能夠開發(fā)的機組容量。同時，該圖譜還為風電開發(fā)商提供了可靠的風速預測，以便精準評估未來的發(fā)電量。此外，該圖譜也幫助電網公司掌握不同區(qū)域的風能資源情況，為電網的長期規(guī)劃提供了依據。對于中國河南、江蘇、山東等平原地形，分散式項目可充分借鑒此類經驗。

從丹麥的國家經驗來講，發(fā)展必須有一個長遠的規(guī)劃，在市政規(guī)劃中要明確哪些區(qū)域內可以安裝風電機組，有多少裝機容量。輸電配電資源負荷中心的發(fā)展規(guī)劃要統(tǒng)一協(xié)調，要求電網公司對風電規(guī)劃區(qū)域內的電網進行延伸或加強。將風電開發(fā)與輸電網及配電網規(guī)劃相結合，目的是以最低的成本實現最高效率的電力輸送。有人認為分散式能源不好預測，但是已經有技術手段來實現，中國的電網技術目前在世界范圍內都很強大，需要的是轉變思想觀念，不僅是單向上網，還要實現高效的雙向調度，效率才能大大提高。

此外，丹麥鼓勵社區(qū)居民與社會資本積極參與風電建設的經驗也值得借鑒。

《風能》：您認為目前中國分散式風電建設中存在哪些風險點?

Thomas Keller ：首先，很多分散式項目位于低風速區(qū)域，并且沒有測風數據，這就為發(fā)電量的精準評估帶來很大的不確定性，進而增加了獲得預期投資收益的風險。

負荷中心的人口密度通常較大，能夠安裝風電機組的土地有限，征地成本高，征地困難，可能會出現風電機組點位不足的情況。維斯塔斯風電機組的變壓器位于機艙內，并且擁有成熟的大容量機型，此外風電機組基礎占地面積小。這些都可以幫助業(yè)主節(jié)省征地成本，降低征地難度。

配電網能接納分散式風電的容量有限，可能會出現實際能接入的容量要小于項目核準或規(guī)劃的容量。如果沒有進行認真的載荷校驗或者是風電機組產品的質量與性能不可靠，一旦造成安全事故，不僅會給開發(fā)商造成損失，而且也會降低地方政府與民眾發(fā)展分散式風電的積極性，甚至造成分散式風電在當地發(fā)展停滯不前。

《風能》：中國正在經歷質量發(fā)展的轉型期，維斯塔斯在不同國家也經歷了產業(yè)發(fā)展的不同時段，針對中國的分散式風電市場，維斯塔斯有哪些優(yōu)勢技術和經驗可以提供?

Thomas Keller ：早在1979 年，維斯塔斯第一臺商業(yè)風電機組在丹麥誕生，就攜帶著分散式的基因。

40 多年來，維斯塔斯的解決方案有基于全球超過1.02 億千瓦裝機經驗積累，為超過8800 萬千瓦的風電機組容量提供長期運維服務，每一天都會從遍布全球的風電場收集到大量真實的運行數據，大數據的智慧應用貫穿于包括設計、研發(fā)、測試、采購、生產與運維的整個價值鏈。

對于客戶來說，高質量的產品是未來商業(yè)項目確定性的重中之重。維斯塔斯利用實時監(jiān)測的真實數據不斷優(yōu)化風電機組的設計和驗證，從中選擇最好的技術、產品，形成最佳的技術解決方案。在風電機組設計完成之后，我們會利用風電場實際的監(jiān)測數據來設計每一個零部件的測試項目，安排測試計劃。維斯塔斯在自己的測試中心有超過70 個實驗臺，每天可以運行超過1500 個小時的測試實驗。在安裝交付風電機組之后，我們會利用在風電場得到的機組真實監(jiān)測表現不斷優(yōu)化已經安裝在現場的風電機組，達到更高的發(fā)電量以及更好的表現，為客戶帶來穩(wěn)定的預期收益，實現商業(yè)項目的確定性。

風能資源的精準計算一直是風電場表現的重要基礎之一。維斯塔斯擁有自己的獵風平臺與CFD 模型，并且經過大量項目的后評估實際驗證。在沒有測風數據的情況下，能最大程度降低分析結果的不確定性。也可通過長期修正技術，把短期測風數據或激光雷達測風數據轉化為長期數據進行評估，進一步降低分析的不確定性。這些技術可以解決中國部分區(qū)域缺少測風數據的問題。

同時，精準的可預測的運維服務，也是實現分散式項目商業(yè)確定性的重要因素。針對分散式風電項目的中小開發(fā)商人力資源有限的情況，維斯塔斯將根據業(yè)主需求提供靈活的運維服務，合同可長達20 年甚至更長的時間。

《風能》：未來，維斯塔斯在中國有哪些目標和戰(zhàn)略布局，在參與中國市場時，有哪些戰(zhàn)術調整?

Thomas Keller ：維斯塔斯的目標是成為中國分散式風電項目的主流解決方案提供商。我們對中國分散式風電抱有很大的期望。

維斯塔斯是專業(yè)的運維服務商，擁有大量的全球運維合同，其中很多服務周期超過20 年，甚至30 年。由于服務范圍廣、規(guī)模大，因此具有成本優(yōu)勢，可以進行靈活的標準化品牌服務。

由于靠近負荷中心與人口稠密區(qū)域，分散式風電對風電機組產品的安全性、可靠性與環(huán)保的要求均高于集中式項目，并且要求能夠根據電網的需求進行快速、精準的調節(jié)，而這些恰恰是維斯塔斯風電機組的強項。

同時，分散式風電大部分位于低風速區(qū)域，這就要求風電機組具有優(yōu)異的低風速發(fā)電能力。近日，針對中國低風速與超低風速場址，維斯塔斯發(fā)布了4MW 平臺最新機型V155-3.3MW，這款機型相較于V120-2.2MW 可提高單機年發(fā)電量超過50%。

《風能》：分散式風電受土地、規(guī)模等限制，成本較高, 未來受補貼退坡的影響，整個產業(yè)鏈特別是整機商，都將面臨很大的壓力。您怎么看待這種現象?有什么好的解決途徑?

Thomas Keller ：目前中國的風電行業(yè)確實面臨著不小的價格壓力，但這不意味著一定要用廉價的產品。產品和服務品質的下降，只會給行業(yè)帶來更多的不確定性，我認為這是個很大的風險。

在市場的轉型變革期，正確的解決途徑是要追求更高的性價比和度電成本，減少限電。未來平價/ 競價項目要實現盈利，要依靠提高風電機組的技術先進性、設備的性能和可靠性，運維管理的可預測性和精準性，商業(yè)模式的創(chuàng)新，借鑒全球成功的經驗。

歌博鑄造(徐州)有限公司廠區(qū)內的一臺維斯塔斯風電機組， V 9 0 -2MW，2010年投產，自發(fā)自用

從行業(yè)發(fā)展經驗看，這樣的市場變化，會導致客戶從初期的一次性投資商，轉變?yōu)楦L周期來拿到風電場的投資回報的運營商，需要更關注全生命周期的回報和成本支出，如此就需要一款更好的產品來保證項目長期穩(wěn)定地運行，以確保可預測的投資收益。

作為風電場的投資者，我們希望風電機組能運營很多年;作為風電機組制造商，我們希望每臺機組在有風的時候都在轉動;而作為運維提供商，我們希望能為客戶提供長期合理的服務運維解決方案。這也是我們向客戶傳達的長期價值——注重質量、表現及長期穩(wěn)定性。未來的生存空間屬于有高品質追求的企業(yè)，我對中國市場很有信心。

綠色中國是大家共同的愿望，在拜訪中國不同地區(qū)的客戶時，我有一個很強烈的感受，他們都對自己的家鄉(xiāng)充滿著自豪感，并抱有良好的意愿，而分散式風電小而靈活、能夠就近消納，是一個很好的選擇，也是實現綠色經濟發(fā)展的可靠途徑和未來方向。