分布式风电能源方案设计

分布式风电能源方案设计一、分散式风电市场空间分析1.市场规模分析2020年12月12日，习近平总书记在气候雄心峰会上进一步宣布，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。2020年全国新增风电装机7167万千瓦，同比增加278%。截止2020年年底，我国光伏、风电装机累计5.34亿千瓦，其中风电装机2.82亿千瓦，光伏装机2.52亿千瓦。距2030年12亿千瓦的装机目标，仍有6.66亿千瓦的差额。2021年1月，国家能源局发布2021年新增风电、太阳能发电1.2亿千瓦的目标，预计2020-2030年，风电、光伏累计装机容量CAGR分别为9%和15%，未来十年风电、光伏产业将迎来快速的发展。“十四五”期间浙江省将着力打造陆上和海上“双千万千瓦风电基地”，形成陆海统筹发展格局，计划新增风电装机11GW，意味着省内风电每年将有2.2GW的装机空间。2.政策环境2020年12月7日，浙江省能监办印发了《浙江分布式发电市场化交易及电网企业输配电服务三方合同（示范文本）》。12月21日浙江省发改委又出台了分布式发电市场化交易和增量配网试点项目有关电价问题的通知，文件对分布式发电市场化交易电网过网费进行了明确，为分布式发电项目市场化交易打通了最后一公里。2021年1月，浙江省能源局发布《浙江省“十四五”可再生能源发展专项规划（征求意见稿）》，到2025年，全省可再生能源装机力争达到5500万千瓦以上，省内可再生能源装机占总装机比重超过30%。其中风电装机达到2600万千瓦，光伏装机达到2600万千瓦。2021年3月1日，国家电网公司发布《国家电网公司“碳达峰、碳中和”行动方案》，方案中提出在能源供给侧，构建多元化清洁能源供应体系，大力发展清洁能源，最大限度开发利用风电、太阳能发电等新能源。推动政府、社会和能源企业多方共同努力，源网荷储各环节共同发力，确保实现“碳达峰、碳中和”目标。为实现“30·60双碳目标”，发展新能源是大势所趋。随着新能源发电市场化交易政策出台，叠加风电产业通过技术革新、关键零部件国产化、机组性能提升等方式进一步提升发电效率、降低设备成本，风电项目经济性将愈发明显。据国网能源研究院预测，到2025年，陆上风电成本将由2019年0.315元-0.565元，下降至0.241-0.447元，较煤电的经济性进一步凸显。二、风电能源行业现状及特点浙江省风能资源丰富，尤其是东南沿海地区，部分地区年平均风速可达5m/s以上，年风能有效小时可达6000h以上，年平均风功率密度可达200W/m2,其次是沿江（长江）、沿湖（太湖、洪泽湖、高邮湖、骆马湖等）地区，也具备风能开发的潜能。风资源一类地区主要是连云港、盐城及南通等沿海城市；二类地区包括苏州、无锡（太湖周边）、淮安、扬州地区，三类地区包括南京、镇江、常州、徐州、宿迁、泰州等地。大规模的地面集中式电站对土地面积要求较高，一方面浙江省人均土地面积稀缺，土地资源宝贵；另一方面土地价格日益上涨，成为制约风电项目回报率的重要因素。分散式风电项目最大的优势就是对土地的节约。分散式风电特点：1）环境适应性强，无论是山地、海岛、边远地区，都可以正常运行，满足偏远无电地区的电力普及。2）就近接入附近低电压等级电网，输配电损耗低，无需建配电站，可降低或避免附加的输配电成本，同时土建和安装成本低。3）分布式风电场由于占地面积小，可利用当地废弃或空闲场地建设，避免了大面积占用土地资源，利于地区环境保护。4）相对于集中式风电，分散式风电一般采用“自发自用，余电上网”模式，用户用电价格高于平价并网价格，同等投资下，分散式风电收益率更高，回收期更短，项目经营期内盈利能力更强。2.风电度电成本在政策推动下，国内风电市场高速发展，随着风机造价成本下降叠加发电效率提升，风电度电成本持续下降。据IRENA数据显示，我国陆上风电度电成本已由2010年0.14美元，下降66%至2019年0.05美元（约合人民币0.32元）。我国海上风电度电成本由2010年0.18美元，下降至2019年0.11美元（约合人民币0.77元）。陆上风电度电成本较海上风电度电下降更为明显，分散式风电较陆上集中式风电，自用电价高，经济性更好。三、分散式风电解决方案1.分散式风电技术方案在风资源丰富的等地区，针对用电负荷大、24小时连续运行的用户，通常选择在厂区内闲置空地安装风机，采用“自发自用，余电上网”模式，就近并入用户交流母线。通过物联技术将风机运行数据接入能源管理平台，实时展示电站设备状态以及发电情况。通过平台远程故障诊断系统，针对风机可能出现故障及时发出预警，降低风机故障停机小时数，提高风机运行效率。商业模式分析1）工程总包或分包：公司受业主/投资方委托，按照合同约定对分散式风电工程项目的设计、采购、施工、试运行等工程总包或若干分项工程分包。公司在承包合同基础上，对所承包工程的质量、安全、费用和进度进行负责。2）投资运行模式：由公司单独出资或与合作单位联合投资设立项目公司，负责分散式风电项目的投资、建设、运行、维护等工作。用户通过免费提供风机场地，风机所发电量以电价折扣形式优先供用户使用。3）技术服务：公司受业主委托负责分散式风电机组的运行维护。依靠公司能源管理平台及专业化技术力量，协助业主提高风机运行效率，降低运维成本。3.风险防控事项分散式风电实施主要风险来源于电价下降和用电负荷不确定风险。1）国家政策调整，大幅降低企业非税负担，降低电网环节收费和输配电价格，存在用户目录电价下调风险。2）用户可持续经营风险及用户产品市场份额随着市场变化，生产用电负荷下降，导致风机电量自用比例下降。4.实施效果分析以10KV工业用户为例，用户用电均价0.6335元/kWh。以单台3MW风机为例，项目运营期平均年发电小时数按2200小时计。1）经济效益：风机年均发电量660万kWh，如用电消纳比例按85%，上网部分电量电价按0.391元/kWh计算，项目年均发电收入394万元。如用户电价折扣按85折计算，用户年均收益53.3万元。项目运营期按照20年计，用户共可实现收益1066万。项目的实施可以降低用户用电成本，助力企业降本增效。2）社会效益：每1千瓦时电，按相应节约0.36千克标准煤，同时减少0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳（CO2）、0.03千克二氧化硫（SO2）、0.015千克氮氧化物（NOX）计算，项目年可节约2376吨标准煤，二氧化碳减排6580吨，粉尘减排1795.2吨，二氧化硫减排198吨，氮氧化物减排99吨。四、案例展示宁波绿港风力发电项目宁波港口集团是省重点物流企业，也是国家“4A级物流企业”。为充分开发利用当地风力资源，公司与宁波远创新能源有限公司共同在港口6号码头附近兴建总容量为7.4MW的分布式风电项目，由两台2.2MW和一台3MW风机组成。项目年发电量预计可达1700万kWh,为客户提供了绿色安全的