分散式风电宏观选址方法浅析

作者丨陈新宇

单位丨中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司

摘要：随着开发条件好的集中式风电资源开发殆尽，弃风限电现象日趋频繁，注重消纳、并网灵活的分散式风电资源在近几年的时间内日益受到政府、风电开发企业的重视。但受限于之前分散式风电发展缓慢的局面，目前尚未有较为完善的分散式风电选址方法。根据分散式风电的特点并结合国内近期出台的有关政策文件，通过建立消纳－大尺度－中尺度－小尺度的分散式风电选址方法，以较小的工作量快速、准确筛选出分散式风电场址，为相关单位开展分散式风电选址提供了可靠的参考。笔者对此分散式风电选址方法进行了介绍。

0 引言

在化石能源日趋紧张的今天，风能作为一种可再生的清洁能源，越来越受到人们的重视。风力发电是目前新能源领域中技术最为成熟且最具规模化开发条件和商业发展前景的产业［1］。

在近十几年的时间内，国内的风电行业得到了快速发展，但随着集中式风电资源的开发殆尽，加上“弃风限电”的困扰，分散式风电凭借其投资省、能就近消纳、接入方式灵活等优点逐渐受到业界重视［2］。但是我国分散式风电发展较为缓慢，截至2017年底，我国分散式风电装机在风电总装机中占比不足2%，其发展水平远低于欧洲分散式风电发展水平，亦滞后于我国分布式光伏发展水平。在当前的环境下，发展分散式风电具有重要意义:一是有助于解决风电接入对大电网的安全问题;二是分散式风电一般位于负荷中心附近，利于消纳，有效避免“弃风”现象;三是解决远距离输送电力带来的能源损耗问题［3］。

国内的集中式风电发展已较为成熟，拥有较为完善的选址方法，而分散式风电开发建设较为缓慢，与集中式风电差别较大，分散式风电更注重消纳且装机规模较小，先选择风资源较好的区域再考虑其他因素的集中式风电选址方法不适用于分散式风电选址。本阶段根据分散式风电的特点及国家有关政策等，建立一种消纳－大尺度－中尺度－小尺度的分散式风电选址方法，可以以较小的工作量快速、准确筛选出分散式风电场址。

1 分散式风电发展形势

分散式接入风电项目是指位于负荷中心附近，不以大规模远距离输送电力为目的，所产生的电力就近接入电网，并在当地进行消纳的风电项目［4］。

分散式风电在建设过程中，具有选址灵活、占地少、规模小、投资少、建设周期短等优势，且由于靠近配电网负荷中心的末端，可以结合实际情况灵活选择最佳接入点，实现风电出力和地区负荷的就地平衡［3］。分散式风电不需要升压上网，对并网的装机容量、负荷水平、短路容量等要求相对较低，有利于加强配电网网架结构，具有较为突出的技术优势。

近年来，中国风力发电技术飞速发展，风机成本不断下降，风力发电成为目前规模最大的新能源发电方式。三北地区“弃风”“弃光”问题的日益突出，风电产业技术水平的显著提升，行业管理和政策体系的逐步完善，给分散式风电项目的发展提供了契机。“十三五”规划的出台，为分散式风电发展提供了更多的便利，未来几年，中国东部、南部低风速区域将成为发展分散式风电项目的主要地区［5］。

2 选址需关注的问题

由于分散式风电较集中式风电更注重消纳，装机规模小，分散式选址过程中需重点关注以下问题:

1)分散式接入风电项目开发建设遵循“统筹规划、分步实施、本地平衡、就近消纳”等原则进行推进［6］。

2)分散式风电项目应考虑接近负荷中心，距离接入点较近，距离一般控制在20 km左右。

3)依据周边配网条件和接入能力、土地规划情况(利用零散的土地资源建设分散式风电项目)确定分散式风电项目场址、开发容量和接入电压等级。

4)接入电压为35 kV及以下电压等级，严禁向110 kV(66 kV)及以上电压等级送电［6］。

5)为避免公用35 kV线路过载，建议单个风电项目的装机容量不超过3万kW。

6)分散式风电项目选址时，应避开集中式风电项目。如其邻近集中式项目，应考虑风电项目间的影响。

7)分散式风电项目选址时，应避开基本农田、保护区、水源保护区、地质公园、森林公园、国家一级生态公益林、I级保护林地等环境敏感因素。

3 实例分析

由于分散式风电更注重消纳，集中式风电的选址方法不适用于分散式风电的选址，因此，本阶段根据广西LA县电网消纳情况，从风资源、环保、林业等角度，建立消纳－大尺度－中尺度－小尺度的分散式风电选址方法，快速筛选出LA县的分散式风电场址。

3．1消纳分析

通过收集当地110 kV及以下等级变电站地理位置、当地近3年负荷情况、电网地理接线图、近期供电情况等资料，按110 kV升压站管控网架区域研究各升压站的消纳情况，如某个110 kV升压站无消纳空间，则该110 kV升压站的电网网架内无需进行下一步的分析工作。LA县内有3座110 kV升压站，根据初步消纳分析，SZ站电力缺口约20 MW，LA站电力缺口约30 MW，YY站电力缺口约25 MW。

3．2大尺度因素排查

本文论述的大尺度因素主要包括以下几点:

1)范围较大、涉及较广的环境敏感因素(自然保护区、国家地质公园等);2)难以进行风电开发的喀斯特地貌、大型水库等(通过Google Earth可快速识别);3)已考虑作为集中式风电开发的场址。以上大尺度因素的资料相对容易获得，分析的工作量较小，可以迅速缩小选址范围，减少后续分析的工作量。

根据已掌握的资料，LA县境内分布有两个保护区，境内约31．5%的地形属喀斯特地貌，规划有一个集中式风电场址。通过以上大尺度因素的排查分析，LA县的分散式风电选址基本上可以舍弃大部分区域。具体可利用区域见图1。

3．3中尺度因素排查

本文论述的中尺度因素为:风能资源相对较好的区域(80 m高度风速值5．0 m/s以上)。该中尺度因素需通过查询相关软件，及与周边已有实测风速数据对比分析等工作方可获得，工作量较大。通过中尺度因素排查，可迅速锁定场址大概区域。

根据初步分析，LA县境内余下可利用区域中风能资源条件相对较好的区域主要为县城的东侧、西侧，初步筛选出两片可利用区域。初步筛选的分散式风电场址见图2。

3．4小尺度因素排查

本文论述的小尺度因素资料主要包括以下几点:

1)乡镇级水源保护区、农村级水源保护区;2)国家一级生态公益林;3)I级保护林地;4)文物设施;5)基本农田。以上小尺度因素的资料较为繁多，如全部查询所花费时间较多，本文通过大尺度、中尺度的因素排查分析，锁定分散式场址大致范围后再进行排查可以大大节约时间。

通过消纳－大尺度－中尺度－小尺度的分析工作，最终在LA县境内筛选出两个分散式风电场址(见图3)。

4 结论

结合上述分散式风电选址实例分析，分散式风电场选址与集中式场址选址的不同之处在于分散式风电与消纳紧密结合，场址范围可能很小，无法像集中式场址一样先选择风资源较好的区域再考虑其他因素进行选址。本文根据分散式风电的特点并结合国内近期出台的有关政策文件，通过先分析消纳，再通过大中小尺度因素的排查工作，可以较小的工作量快速、准确筛选出分散式风电场址，为相关单位开展分散式风电选址提供了可靠的参考。

参考文献:

［1］李丽珍．分散式接入风电项目环境影响评价要点分析［J］．能源与节能，2013(6):45－46．

［2］孙立成，赵志强，王新刚，等．分散式风电接入对地区电网运行影响的研究［J］．四川电力技术，2013(2):73－76．

［3］覃杨．分散式风电建设与发展研究［J］．中国新技术新产品，2014(18):106－107．

［4］国家能源局．分散式接入风电项目开发建设指导意见［Z］．北京:国家能源局，2011．

［5］王红光．关于复杂地形区域分散式风电项目建设的探讨［J］．能源与节能，2018(2):52－53．

［6］国家能源局．关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知［Z］．北京:国家能源局，2017．