“十三五”期間，全國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)8000萬(wàn)千瓦以上，其中：中東部和南方地區(qū)陸上風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)4200萬(wàn)千瓦以上，占到全國(guó)新增并網(wǎng)容量的57%。從區(qū)域布局看，中東部和南方地區(qū)的分散式風(fēng)電開(kāi)發(fā)將成為規(guī)劃重點(diǎn)。這些措施，都將對(duì)一直以來(lái)困擾風(fēng)電棄風(fēng)現(xiàn)象起到一定的緩解作用。但中東部和南方地區(qū)地形復(fù)雜，風(fēng)資源狀況差異大，過(guò)去適用于“三北”地區(qū)的風(fēng)電開(kāi)發(fā)模式必定要做出較大調(diào)整。如何使這些地區(qū)分散的風(fēng)能資源更充分高效地得到利用，風(fēng)電開(kāi)發(fā)商和制造商都將面臨新的挑戰(zhàn)。
筆者認(rèn)為，風(fēng)電優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)確立“規(guī)模小型化、布局分布化、控制智能化和運(yùn)維專業(yè)化”的思路，推動(dòng)集團(tuán)公司風(fēng)電全面提升。
規(guī)模小型化是風(fēng)電開(kāi)發(fā)從“三北地區(qū)”轉(zhuǎn)向中東部和南方地區(qū)的客觀要求。2017年新增裝機(jī)將會(huì)向中東部和南方等地區(qū)轉(zhuǎn)移，該區(qū)域新增裝機(jī)占比將從往年的25%-35%增至近50%。在全國(guó)下調(diào)風(fēng)電價(jià)格的形勢(shì)下，中東部和南方地區(qū)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)下降4分/千瓦時(shí)降幅僅為6.6%，使其擁有了更大的吸引力。但是中東部和南方地區(qū)地形復(fù)雜、風(fēng)資源相對(duì)薄弱等特點(diǎn)，這就要求風(fēng)電開(kāi)發(fā)規(guī)模不能過(guò)度追求單機(jī)容量或者風(fēng)電場(chǎng)容量，因此要根據(jù)實(shí)地情況靈活安排裝機(jī)規(guī)模，未來(lái)小型風(fēng)電項(xiàng)目既可以是單臺(tái)風(fēng)機(jī)也可能是若干臺(tái)相對(duì)分散的小型風(fēng)電場(chǎng)，其規(guī)模一般在5萬(wàn)千瓦以下。例如，葡萄牙電力公司在葡萄牙境內(nèi)總計(jì)71個(gè)風(fēng)場(chǎng)，總裝機(jī)容量約122萬(wàn)千瓦，單個(gè)風(fēng)場(chǎng)的平均容量?jī)H為1.72萬(wàn)千瓦。風(fēng)能小型化具有綜合應(yīng)用投資相對(duì)較少，建設(shè)無(wú)需占據(jù)大量土地，每套系統(tǒng)可獨(dú)立供電實(shí)現(xiàn)就地消納等優(yōu)點(diǎn)。
開(kāi)發(fā)分布化有利于實(shí)現(xiàn)風(fēng)電項(xiàng)目的就近消納。在中東部和南部地區(qū)開(kāi)展風(fēng)電建設(shè)將以分散化的風(fēng)電場(chǎng)布置取代“三北”地區(qū)大風(fēng)機(jī)、高強(qiáng)度的集中連片風(fēng)資源開(kāi)發(fā)策略，從“建設(shè)大基地，融入大電網(wǎng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠡匾?guī)模化和分散式發(fā)展相結(jié)合”。分散式風(fēng)電是以分布式電源形式配置的風(fēng)電場(chǎng)，所產(chǎn)生的電力就近接入當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)進(jìn)行消納，不以大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送電力為目的，不同于直接與輸電網(wǎng)連接的大中型風(fēng)電場(chǎng)。分散式開(kāi)發(fā)風(fēng)電機(jī)組接入的配電設(shè)施布局分散、數(shù)量較多，宜采用分地區(qū)或分縣域打捆開(kāi)發(fā)的方式。以丹麥的風(fēng)電場(chǎng)為例，雖然北海區(qū)域風(fēng)能資源豐富，但丹麥并未進(jìn)行非常集中的開(kāi)發(fā)模式，而是將風(fēng)電作為全國(guó)分布式能源系統(tǒng)的重要組成部分，在負(fù)荷區(qū)域附近建設(shè)分散式的風(fēng)電場(chǎng)。丹麥風(fēng)電機(jī)組主要并入配電網(wǎng)，接入20千伏或更低電壓配電網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量約占全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量86.7%。德國(guó)風(fēng)電也有類似的特點(diǎn)，風(fēng)電就地消納，直接接入配電網(wǎng)是其風(fēng)力資源開(kāi)發(fā)的首選，大約96%的風(fēng)機(jī)與中低壓電網(wǎng)（配電網(wǎng)）相連，原因在于容易操作、成本低等。
風(fēng)電小型、分布化發(fā)展不僅需要政策的支持，更需要在運(yùn)營(yíng)管理方式上進(jìn)行自我革命。如果在分布式風(fēng)電場(chǎng)中沿用小而全的運(yùn)營(yíng)結(jié)構(gòu)，會(huì)帶來(lái)大量的資源冗余和浪費(fèi)，降低風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率和收益水平。因此，小型化、分布化不僅是為了適應(yīng)中東部和南方地區(qū)的風(fēng)資源狀況，更重要的是系統(tǒng)智能化、運(yùn)維專業(yè)化等技術(shù)手段趨于成熟，有利于解決因規(guī)模分散帶來(lái)的管理維護(hù)成本增加的問(wèn)題，使四類資源區(qū)能夠獲得一、二、三資源區(qū)域的運(yùn)營(yíng)水平，又避免三北地區(qū)的棄風(fēng)問(wèn)題，從而獲得更高的收益水平。
遠(yuǎn)程控制智能化是風(fēng)電小型、分布化發(fā)展的技術(shù)保障。借鑒國(guó)外的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，可以預(yù)期未來(lái)分散式風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)管理將逐步向“小前端大后臺(tái)”發(fā)展。以監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程控制，并通過(guò)收集風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)，分析和報(bào)告風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀況。全球主要新能源企業(yè)如伊比德羅拉公司、安訊能集團(tuán)等均構(gòu)建了企業(yè)級(jí)生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)所屬風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的采集、存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)趨勢(shì)變化情況的圖形可視化分析和展示，提高了維護(hù)和管理企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)的能力，也為創(chuàng)新風(fēng)電資產(chǎn)管理模式奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。不過(guò)，遠(yuǎn)程控制中心取代現(xiàn)場(chǎng)中控室與電力調(diào)度部門之間進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，尚需電力體制改革下的政策推動(dòng)。
運(yùn)維專業(yè)化有利于風(fēng)電管理效率的提升。打造“無(wú)人值班、少人值班”風(fēng)電場(chǎng)，設(shè)置風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)，建立風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集控中心，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的集中運(yùn)行管理、集中檢修管理、集中經(jīng)營(yíng)管理和集中后勤管理，是風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)控制中心集中化實(shí)時(shí)監(jiān)控風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行狀況，形成基于設(shè)備狀態(tài)，本地與控制中心工作人員協(xié)同互助的集中化檢修和維護(hù)的新運(yùn)維模式，提高故障響應(yīng)速度和故障定位準(zhǔn)確性。以葡萄牙電力公司為例，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)是設(shè)備運(yùn)行的第一負(fù)責(zé)人，也是運(yùn)維工作的具體執(zhí)行者，負(fù)責(zé)監(jiān)督指導(dǎo)服務(wù)供應(yīng)商完成現(xiàn)場(chǎng)工作、研判運(yùn)維服務(wù)策略、管理運(yùn)維合同、制定檢修計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)巡檢、設(shè)備消缺、資產(chǎn)保險(xiǎn)、安全防護(hù)、備品備件與大部件應(yīng)急方案等具體工作。運(yùn)維團(tuán)隊(duì)通過(guò)區(qū)域經(jīng)理、現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)理、技術(shù)經(jīng)理、服務(wù)供應(yīng)商與控制中心的協(xié)調(diào)配合，五位一體地實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)的全面管理。
“四化”是一個(gè)互為支持的體系，分布化是根本要求，小型化、智能化和專業(yè)化是對(duì)應(yīng)的解決方案。按照“四化”的要求構(gòu)建新一代的風(fēng)電技術(shù)體系，才能適應(yīng)我國(guó)未來(lái)風(fēng)電開(kāi)發(fā)從集中連片向分布式開(kāi)發(fā)應(yīng)用的轉(zhuǎn)型。
