欧洲分散式风电启示
来源:能源杂志 作者:余娜 2018/7/19
关键词: 分散式风电 欧洲风电 丹麦风电
地处日德兰半岛中部的锡尔克堡（Silkborg），是丹麦最年轻的城市之一，森林与湖泊穿城而过，零星矗立的几台“大风车”在城市近郊咿呀挥舞，犹如置身安徒生笔下的童话王国。
从这里开车，向北走一小时是全球风机巨头维斯塔斯的研发基地、生产车间，向南走一小时则是另一巨头西门子歌美飒的势力范围。战略区位优势不言而喻。
“在丹麦，投资风电是一门不错的生意，其回报率高达10%-14%，回报周期7-9年。另有一种入股形式，是投资十年后再分红，这种以养老基金形式的投资回报率更高。”丹麦风电泰斗Henrik Stiesdal日前接受记者独家专访时坦言。
全球风电起于丹麦。这里有高度发达的陆上风电和海上风电产业链，风电行业总员工人数超过3万人。根据Energinet.dk提供的最新数据，2017年底丹麦风电装机达到5.3吉瓦，全年发电量147亿千瓦时，占全国发电总量的43.6%，创历史新高。
事实上，以丹麦为代表的欧美国家在风电开发上并不显著区分集中式和分布式，一般会根据资源、电网、负荷条件等情况，确定风场的开发规模，以及接入合适的电压等级。
在丹麦、德国等欧洲国家，一定比例的小规模开发的风电，接入配电网就地消纳，会侧重分散式风电开发；而在西班牙、美国等国，由于风资源与负荷中心分布不均衡，小规模风电开发比例较低，会多采用大规模风场开发，通过输电网外送到负荷中心，则侧重集中式风电开发。
与此同时，随着我国风电建设步伐的持续推进，风电建设、运营中的问题也逐渐暴露出来。关注、参考利用风能已久的欧洲风电发展经验，无疑对我国风电行业尤其是风口下的分散式风电，具有重要的借鉴意义。
正如北京洁源新能投资有限公司总经理鱼江涛在2017年的一次中东南部风电开发研讨会上坦言：“我国分散式风电并网量只占全国风电并网总量的1%左右，远远低于欧洲平均水平，其发展程度也总体滞后于分布式光伏”。
「 领跑者丹麦 」
欧、美是最早发展分散式风电的国家和地区，尤以丹麦能源利用效率最高。
GDP的增长并没有导致能源消耗的增加，污染排放反而大幅度下降，其主要措施便是大力发展分布式能源。在丹麦，80%以上的区域供热能源采用热电联产方式产生，分布式发电量超过全部发电量的50%，分散接入低电压配电网的风电总装机容量超过300万千瓦。
丹麦电网是北欧电网的一部分，输电网主要由400KV和132/150KV输电线路以及与挪威、瑞典、德国的互联线路组成。丹麦风电机组主要并入配电网，接入20KV或更低电压配电网的风电装机容量约占全国风电装机总量86.7%，接入30KV—60KV的电网的占3.1%。
造成这一现象主要有两方面的原因，第一是起风电行业起步比较早（20世纪70年代），当时受技术限制，机组规模较小，所以一般就近接入配电网；另一个原因是丹麦早期的各种优惠政策鼓励个人联合投资开发，且在风电开发过程中注重风机组对城市规划及自然景观的影响，因此社区周围分散且规模较小的风场比较常见。
“在丹麦，企业联合个人共同开发风电项目，一般分为两种情况。第一种是如果当地群众想要参与分布式风电项目，便会主动联合起来找到供应商；另一种情况是开发商准备开发项目时，因为本地法律规定必须将一部分股份卖给周边居民，因此开发商会寻求当地政府的帮助，在当地招标寻找个人参与者。民众入股并且得到分红和长期稳定的回报，开发项目和个人利益息息相关，是社区认可风机树立的关键。”Henrik Stiesdal表示。
在其看来，中国要想推行这种制度，一定要确保企业与个人共同拥有风机，且每股价格固定，数额较小，从而保证每一位中国老百姓都有能力购买。
“在丹麦，近几年每股的价格基本未变动，维持在4000~4600克朗之间，相对于4万克朗的月人均收入来说，普通老百姓都负担得起。”Henrik Stiesdal坦言。
在丹麦，法律会保障一定份额要分给当地居民所享有，以增强公民对风力发电的接受认可度。政府也会通过强制措施和税收优惠等多重政策，消除风电在开发初期的市场准入障碍，建立行之有效的投融资机制。例如，电力公司须将售电收入优先付给私人风机所有者。全民参与办风电，在丹麦早已蔚然成风。
值得关注的是，通过帮助公众接受，合作社也在丹麦风电发展中发挥了重要作用。他们的参与确保了社区直接从风电开发中受益，尤其是以可再生能源发电和低能源税的利润分享形式。
数据显示：在丹麦，大多数风机是由私人或专门建立的风能利用合作社购买，超15万丹麦家庭或者是风机的持有者，可占有一定股份。例如，一台装机功率达40MW建在哥本哈根附近的Middelgrunden大型海上风电场的一部分股权，就归一个拥有8500名会员的风能利用合作社所有。
丹麦的风能历史可追溯到几百年前，尽管该技术的真正商业化只是在20世纪70年代的石油危机之后才开始。1993年，丹麦引入了固定的电力生产上网电价，并将电力购买价格与现有电价分开。1996年，全国各地约有2100个合作社，为丹麦继续大力支持风力发电奠定了基础。到2001年，包括10多万个家庭在内的风机合作社已经安装了丹麦86％的涡轮机。
不过此后从2001年到2008年，丹麦的能源政策发展被认为非常不合情理。2004年至2008年期间仅增加了129兆瓦的风力发电量。2011年2月，政府发布了“2050年能源战略”。丹麦风电再次迎来发展高潮。
值得关注的是：在过去十年中，许多社区也在抗议全国各地陆上风机的进一步建设。这使得私营部门在过去十年中风力发电场的开发非常繁琐。
对此，丹麦风能工业协会CEO Jan Hylleberg接受记者采访时透露，“目前，丹麦风电发展仍处在持续优化中，不仅涉及风力发电机的持续改造和升级，在安全性、降噪音、选材、结构设计、涂装工艺、细节防腐等方面也在持续优化。”
在降本增效的需求推动下，行业发展也正面临诸多挑战。“未来5~10年，如何降低成本仍然是风力发电机持续发展的一个重要推动因素。”丹麦技术大学风能研究中心副主任Peter Hjuler Jensen接受记者采访时表示。
谈及中国分布式风电发展现状，Peter Hjuler Jensen坦言，他从中看到了丹麦之前发展过的影子。丹麦除了格林兰岛，本土面积小，密度大，风电技术从第一天开始就是见缝插针的单个或少量风机进行分布式发展。
“中外发展分散式风电的主要区别还是在支持政策上。国内的政策基本上是‘简化流程、不限规模、支持市场化交易’，同时会有一些抵税之类的政策，使得分散式风电的商业模式更多元化。丹麦拥有这样的社会基础，但中国不具有。”中银电新分析师王灿（化名）向记者分析。
在丹麦，除了维斯塔斯和西门子歌美飒两家最大的全球知名风机生产厂家外，仍有大量风机零部件制造厂商和许多小供货商。
「 新晋能源宠儿 」
作为新能源战略的发源地，风力发电正成为欧洲炙手可热的能源新宠。
最新数据显示，2017年欧盟国家发电总量为32440亿千瓦时，其中核电比例达到25.6%，是欧盟第一大电源；其次是天然气发电量为6390亿千瓦时，占欧盟发电总量的19.7%；风电发电比例为11.2%，位居第三位。
“风力发电正在世界上形成一股热潮。”中国农机工业协会风能设备分会秘书长祁和生表示。
欧洲力促风电发展已然大势所趋。数据显示：在整个欧盟2013年新增装机量中，仅德国和英国两个国家就占据了46%的份额，而这种集中度是欧盟风电市场从2007年以来首次出现。先看德国。
从丹麦锡尔克堡向南驱车4小时，穿越丹德边境线后，便是德国第二大城市汉堡所在地。作为德国最重要海港和最大经济中心城市，近年来汉堡吸引着越来越多的风能开发商到此落户。
这些企业或设研发中心，或建欧洲总部。对此，德国联邦风能协会主席Albers此前表示，汉堡已发展成为德国乃至全球的风能研发中心。
这些知名企业包括：西门子歌美飒可再生能源公司（Siemens Gamesa Renewable Energy）、印度风电巨头苏司兰（Suzlon），已将其德国研发中心设在汉堡；来自丹麦的世界风机制造领头羊维斯塔斯（Vestas）和美国能源巨头皮博迪（Broadwind），将其欧洲总部建于汉堡；德国风能开发商REpower及Nordex更是选择汉堡作为其进军全球市场的总部。
全球最知名的15家风能企业中，目前已有一半聚集在汉堡，且这种势头仍在继续。
风电企业纷至沓来原因有三：一是汉堡拥有较强的经济实力，为发展昂贵的风能产业奠定了经济基础。二是具有优越的地理位置，辐射半径囊括风电产业聚集区。三是政府的招商引资定位超前。
最新数据显示：2017年，德国的发电量中有33.3%来自可再生能源，其中陆上风电13.5%、海上风电2.7%、光伏6.1%。超过三分之二的陆上风电位于德国北部和东北部各州，例如北部的石勒苏益格-荷尔斯泰因州风电供过于求，而南方的巴伐利亚州将在2023年核电退出之后面临3GW的供电缺口。
德国的风电装机容量主要集中在德国北部海岸，这是由德国的地形所决定，因为这里的海岸风风力最强。此外，德国中部和南部的重要性也在进一步增加，更多的风机在中南部拔地而起。轮毂更高，风轮更大的大型风机获得长足增长。
“2016年，德国90%的风场风机小于9台，仅有10%的风场里的风机数量大于10台。未来走势也将如此。”远景能源德国全球风电工程技术中心（COE）技术总监Robert Fischer向《能源》记者表示，“德国风能发展始于一个相当分散的层面，由小开发商和农场主共同发起，政府协助支持。”
与此同时，英吉利海峡另一侧的英国，也在试图通过能源效率最佳方案计划促进风光互补分布式能源的发展。过去20年间，已有超1000个类似的能源系统被安装在英国的农场、机场、港口和海岛等场所。尤其在农场，农场主只需要提供一块地皮，自己不用投资就可以无偿使用清洁能源，而投资商则可以通过电价补贴获得自身利益。
最新数据显示：英国风电场在2018年第一个季度内首次实现了比八个核电站提供更多电力输出，也标志着该国的风电输出第一次超越核电。
据悉，风能之所以大量涌入欧洲诸国，与其施行的强制回购、净电量结算和投资补贴等发展政策密切相关。其中，强制回购政策流行范围较广，欧洲大部分风电大国均采用这一政策；净电量结算也算卓有成效，丹麦使用的正是该政策。此外，德国、西班牙、丹麦等国建立的可再生能源配额制，对于吸引分布式风电项目的投资也起到了积极作用。
「 他山之石 」
大洋彼岸的中国分散式风电市场，刚刚告别了“野蛮增长”，爆发在即。
早在2009年，中国就提出了分散式风电概念。近十年来，国家主管部门出台了多个文件，对分散式风电进行了不同程度的引导和支持。截至2016年底，全国20个省份共有113个分散式风电项目拿到了“路条”，其中57个项目已建成发电，合计装机接近400万千瓦，发展初具规模。4月16日，国家能源局下发《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》，分散式风电迎来破局。
审批流程的下放和简化、实行“核准承诺制”，都将加快风电项目前期工作的速度，也将减少投资商在前期工作中消耗的成本。与此同时，分散式风电将不受国家年度指导规模限制，或将为国内风电发展打开新的空间。
“分散式风电管理办法要求电网在分布式风电建设投资、并网流程和速度等方面给予一定优惠，在一定程度上会加速分散式风电的发展。我们判断电网企业对于分散式风电发展整体应持较中立的态度。但不可忽视的是，分散式风电均为就地配网消纳，其发展不能脱离电网硬件条件的约束，也不能脱离当地电力供需的大背景，上述两条可能是电网企业的‘心理底线’。”王灿向记者分析。
在其看来，风电场的开发运营是一项专业性较强的工作，在技术储备、运营经验、开发资质等方面都对业主有一定要求。而新进入风电行业的小体量业主与风电行业的专业开发运营商在上述方面均有一定差距，也可能在资金成本上处于劣势。这些因素无形中或将阻碍新进入者的步伐。
“国内做分散式风电，主要趋势是大业主变成小业主，但主体仍是比较专业的风电投资商，过小的投资主体容易被电网欺负。”一位不愿具名的资深从业者受访时呼吁。
数据显示：2016年，中国风电有新增装机的整机制造商仅剩25家。新增装机前十名的制造商，全部为中国本土企业。除了位居榜首的金风科技，远景能源集团、明阳智慧能源集团、国电联合动力技术有限公司和中国船舶重工集团海装风电股份有限公司等均为后起之秀，在新增装机排名中，分列2-5名。
我国与国外先进水平的差距主要集中在大功率风电机组制造技术方面。大功率机组研制面临的主要困难是自然界风速风向变化的极端复杂性，机组要在不规律的交变和冲击载荷下能够正常运行20年。此外，由于风的能量密度低，要求机组必须增大风轮直径捕获能量。
以丹麦和德国为例。这两个国家在1970年开始用现代技术研发风电机组，且采取了许多政策措施培育国内市场，从大量野外工作中积累了丰富经验，形成了非常成熟的技术并制定了完善的检测认证体系。而国产风力发电机组技术起步较晚，技术积累仍待提高。
我国目前引进吸收开发1.0MW、1.2MW、1.5MW和3MW机组的有30多家公司，3MW级以下风电机组的总体设计技术和重要部件的关键技术已经基本掌握，但大功率和海上风机设备的生产技术水平仍有待提升。
“分散式风电大发展说简单也简单，一是要真正简化流程并降低非技术成本，二是确保消纳或确保其能够参与电力市场化交易。只要上述两点能够保证，项目收益率就能吸引足够的人参与。”资深风电从业者李彤（化名）向记者建议。
在其看来，分散式最大的特点还是规模效应不够明显，因此一切固定成本都要尽量减小。西欧国家电价高，可能不用在意这么多，但我国国情不同。尤其是在电力供给宽松，整体要求降电价的大背景下，贷款配资未必好找，真正能开工的项目可能会低于预期。
“过去大家去了西部，遍地都是大西瓜，现在没有西瓜了，只能捡捡芝麻。”风能协会秘书长秦海岩打了个形象的比喻。在其看来，中国风电行业的下一步出路正是分散式风电。
“应看到，分散式风电在中国发展比较难，首先是土地条件的制约，其次是在接入电网方面的困难，再有就是我们还不习惯如何来对分散式可再生能源进行管理和提供公共服务。因此，在分散式风电发展方面最近的一个重要任务就是完善有关政策和有关政府服务，使分散式风电获得一个良好的发展环境。”国家能源局新能源和可再生能源司副司长梁志鹏此前公开发言时表示，“欧洲风电的发展最早是以分散式为主，但中国走了一条以集中式风电为主率先发展的道路，现在是加快发展分散式风电的时候了。”