明阳智慧能源风能设计院院长叶凡：分散式发电解决方案
2017年10月16日-19日，2017北京国际风能大会（CWP2017）在北京隆重召开。在中国国际展览中心（新馆）“分散式风电和微电网技术”专场，明阳智慧能源集团股份公司风能设计院院长叶凡就“分散式发电解决方案”进行了分享。
以下为演讲内容：
主持人张晓朝（华能新能源股份有限公司总经理助理）：明阳也是咱们国家第一个分散式的试点单位，也做了大量的工作，也有很多的技术，也很有借鉴的意义。
叶凡：很感谢风能协会给我们一次机会和大家交流，我这个是分散式发电的解决方案，明阳在新能源已经做了将近十一年，过去十一年我们立足于风电，也在新能源发展做了一些研究，我的PPT主要分为四大块，四部分。
第一部分就是政策分析，第二是分散式开发难点，第三个是我们现状的情况下采用哪些解决方案，第四个是对未来的展望。
政策分析快速过一下，这个不是重点。一个概念就是分散式发电到底有没有一个明确的定义，这个可以看出来什么是分散式发电，到目前没有一个机构没有明确的答案，我现在可以把分散式发电构建一句话，采用风力发电机作为分布式电源，将风能转圜为电能的分布式发电系统，一般在百兆之间，三十兆五十兆之间的水平，实现小规模化分散式，布置在用户附近的，进行高效可靠的发电模式，这个定义就是说它跟传统的方式有很大的不同，传统的就说打击敌的建设，百万千瓦的建设，做一个集约的开发，集约开发最主要的目的就是降低成本，风电具有不稳定的特点，风的大小没法控制，所以在这种情况下容易对电网造成冲击，或者是本身易受到电网的影响，电网一旦波动我这个风机很容易脱网。只有通过加强机组的监管减少这种影响，同时分散式另外一个特点就是造价过高，目前在中国这种新能源发展的情况下，就说上网电价在下降，国家一直在鼓励分散式的接入，但是电价这块还是没有一个非常明确的指导意义，优先电网但电价并没有给你一个优先的鼓励政策，造价比较高，因为属于低压传输，它的损耗比较大，而且建设的灵活性也比较缺乏。这是一个基本的概念。
目前我们国家实际上在2011年的时候就推出了分散式的政策，比如说在分散式接入功电开发通知，到目前为止这几年一直在国家的各种发文一直在支持分散式接入，包括最近的关于推进分散式接入电网项目的有关要求的通知，这个更多的鼓励大家做分散式，但是他们在利益上，在根本的电价上他没有进行一个明确的说明，它是说如果做分散式可能让你优先的并网，优先接入，在限电上会给一些便利，这是国家层面的鼓励政策。
包括这个2012年也发布了一个文件，就说分散式接入电网的规范，如果做分散式的话，你需要满足一些什么样的基本要求，比如说电能质量、有功的控制，还有运行的适应性，无功控制，以及电网的测试和低电压的能力，具体的参数都有明确的详细要求，主要提了一些得分散式的风电提出了具体的要求，你要做分散式你发电的电能质量，它提了比较严格的或者说详细的明确说明，这是做分散式明确指导方向。
比如说未来的一个发展方向，到2013年的时候提到了几个关键的词，就说大力发展，具体内容就说自发自用为主，现在做分散式的很多都是用电大户，比如说一些电解铝还有一些钢厂，他们自发自用为主，电网进行平衡调节的运营模式，全面开放用户单的分散市场，鼓励以合同的模式引进投资方建设和运营分布式发电设施。后面我们会说到风、光以及原有的模式，在一些缺电和用电需求特殊的场合，如果用分散式和能源结合的模式是未来发展的方向。
分散式电源这个主要还是在用户附近，一般是以十千伏以下的电压接入电网，这个电压等级比较低，所以它电能的损耗就相对要大。
第二点我讲一下开发的难点，关于分散式发电。早期的探索阶段，国家正式的发布文件来看，也就是说在国内也就是六年的历史，但是在欧洲特别是在德国一些私有化的资本主义的国家，它发展的比较好，这个主要的原因是什么？我这边个人理解可能是跟土地的使用性质有关系，因为欧洲那边土地都私有化的，这个土地是某一个人或某一个集团或财团的土地，他们用来干什么国家没有明确的要求，但是在国内土地有可能是全属于某一个人，但是土地的属性是固定的，他如果是工业用地或者是耕地、林地的情况下，要改变土地的使用性质是非常难的，国家包括现在也是一样包括风电开发也遇到这样的问题，改变土地的使用性质的话，分散式发电虽然这个土地是某一个厂区，某一个工厂、企业所拥有的，他要发展分散式，他这个土地报批到国家能源部和国土部改变不了属性，做分散式根本没有往下走的政策支持，真正的政策支持，土地这一块很难。
所以说分散式发电的现状就说，截止到2016年目前分散式接入风电项目的总体发展还是相对滞后的，滞后于分散式光伏，目前风电的这块的装机容量还不足，它的规模还是相对偏小。我们考虑了几个因素，是否政府引导不够，也就是风电首先我们认为，风电投资企业还是比较单一的，目前国内可能几大发电集团，但是有些他们还是以风电的集约开发为主，大多数还是国有资本。相对规模小分散式的风电项目，他们的积极性并不高，收益不一定好。那么在这种情况下，两个投资主体不同带来了分散式的影响还是比较大的。
第二各省对分散式的规划、编制以及电力的研究还比较滞后，就是真正的引导还是不够的，但这也是局部原因还有一些其他的深层次的原因。
第二个就说分散式对机组的，我们风力发电机组的要求是非常高的，就是说对原来我们做集约式开发这种风机，它这个产品可能具备低电压的基本能力就行了，但是机组要接入到分散式电网里去，机组的定制化的要求是更高的，当地的电网特性，而且是各种不同人员的水平，所以与集约式的开发不同，因为我们明阳是做机组产品出身的，所以对这个进行了充分的考虑。
第三点就是运维观念，服务观念也是不一样的，因为它跟集约式的工厂开发不一样的，集约式的工厂每个定点安排人员和车辆，分散式的不会有具体的定点是不一样的，首先在经济上一方面要快速响应，这个可能是不适合的，可能分散式风电出了问题可能是瞬间的，而且它离居民区比较近，所以运维要快速响应。在分散式也带来了运维观念和服务观念的一个升级，就是如何在同一个区域内多个电网点的接入，风电发电机组进行统一的维护。也就是说它不同于传统的，以前的集约开发一个工厂或者一个基地百万工厂可以集约管理，但是对于分散式你就管三五台机组，很分散，在一个工业园区这种模式有三四个，而且用的不同的设备，这样对运维人员的能力和素质有不同的要求。
另一方面电网符合特性接入能力这块，比如说我们现在传统的风电开发，一般的首先确定这个开发潜力的区域，然后第二掌握资源规划容量，这是传统的开发方式，然后再进行整合式的微观选址选点，进行投资性的评估。但是分散式的传统模式就不适用了，大家可以确定，首先还是要确定你这个厂区里面的人员怎么样要评估，你厂区的能耗一个情况，也就是掌握它的负荷情况。这块在电站的周边有厂址，以前的开发是五万的，而现在的分散式开发可能是一个随机的，所以根据你的变化可能用两三台，三十兆五十兆都是根据用户来调节的，所以分散式的发电受制于风资源的影响比较小，更多的受制于当地电网的限制，在不同的电网限制下接入的能力和距离是影响发电的重要原因，这个重点要研究电网负荷的变化情况以及变化特性，结合当地的资源出力的情况来选择分散式接入的规模或者是容量的大小。
第三大部分是明阳根据实际案例我们做了一些解决方案，这块主要是明阳一些新的产品，我们就说研发了一个有三兆的产品，刚才也说了在分散式的情况下离厂区和居民区比较近，这个我们尽量用的少一点，这种机组运行电压是85%到11%，平均的范围我们通过变频线的调节，完全满足国标和省网的公司要求和具体规范，谐波电压小于5%，小于8%可以保持电网运行。谐波电压小于50%，并网谐波电压要满足要求，所以GB4549在设计的时候就满足要求。包括这个机组在一开始就获得了一些分散式接入的认证，也就是说在系统的短路容量比小于3%的弱系统下，无功的需求满足其稳定性和快速响应，平衡接入系统后，导致的电压暂降而引起的电网振荡，这是这个技术本身设计的时候就满足分散式的发电要求。
这个FRT无功式输出无缝切换，这个主要是因为居民区的有些会反复的波动，在正常情况下我电源系统不能脱网，可能就对电网形成更大的冲击。在这个情况下我们机组了优化了它的控制，同时低穿和高穿特征要满足分散式电网的要求，所以优化控制后不再出现无功缺口。
下面讲我们一个案例，在2011年做了第一个分散式风电项目，这个项目是狼尔沟，这个我们目前积累了大量的数据，当时它是用现有的改造型的工厂，它这个跟周边的工厂做了对比，当时是8890块钱每千瓦，同期的施工周期对比，分散式最明显的特点就是施工比较快，施工队伍中这个条件比较好，所以它八个月就完成了，这是它的发电效果比较好，大概是两千小时。
最后对未来的一个展望，就说目前分散式发电项目接入正在向35千伏以下电压等级微网项目转变，未来的趋势可能还是会向微网，可能更多的变频系统在一个大的管理平台下去运行，相互配合，所以这个电压等级会在35千伏这种更大的园区，那么它的强调发挥自由还是就地消纳。
最后就展望一下，主要是功率调节能力不可控各种的因素，目前我们在做的是明阳小镇分散式和微网正在做融合，小规模的能源管理系统，通过微网和分散式双重的作用和融合，将小镇的新能源提高到50%以上，这是我们的目标，这个目前在中山市的翠峰山区，今年会启动。谢谢各位！
（发言为能见APP整理，未经本人审核）
