投資高、收益低、用地難……7大難點讓分散式風電難取經分布式光伏!
早在2009年,我國就提出了分散式風電概念,2010年開始著手進行相關研究,2011出臺了相關產業政策。近年來,國家主管部門出臺了多個文件,對分散式風電進行了不同程度的引導和支持。 這些時間節點要遠遠早
早在2009年,我國就提出了分散式風電概念,2010年開始著手進行相關研究,2011出臺了相關產業政策。近年來,國家主管部門出臺了多個文件,對分散式風電進行了不同程度的引導和支持。
這些時間節點要遠遠早于分布式光伏,但實際效果卻并不明顯,數據顯示,截止到目前,我國分散式風電并網量只占全國風電并網總量的1%左右,遠遠低于歐洲水平,其發展水平也總體滯后于我國分布式光伏。
2013年底,全國風電累計并網容量7716萬千瓦,當時光伏累計裝機僅為1942萬千瓦;截至今年6月底,全國光伏累計裝機已達1.02億千瓦,同期風電累計裝機為1.54億千瓦。根據國家能源局的數據,今年上半年新增光伏發電裝機2440萬千瓦,其中,新增分布式光伏711萬千瓦,同比增長2.9倍。
但最近沉寂了多年的分散式風電呼聲漸高,無論前景如何被看好,其尷尬的發展現狀都不能被忽視,尤其是分布式光伏異軍突起之后,分散式風電就經常被拿來與其對比,那么,同樣是分布式,起步更早的分散式風電為什么會落在光伏之后呢?今天國際能源網小編就對兩者的差異進行一番對比,看看兩者到底差在什么地方。
01、定義不明
從0.9到5萬千瓦,什么才是分散式?
從分散式風電第一個示范項目建成至今,已經過去了數年時間。但分散式風電的定義,卻仍需進一步明確。
“分散式風電只能理解為一是比較分散,不是集中連片,單個風場的規模比較小,二是接入電壓等級比較低。分散式風電本身也不是嚴格意義上規范的說法。根據《國家能源局關于加快推進分散式接入風電項目建設有關要求的通知》,分散風電接入電壓等級應為35千伏及以下電壓等級(如果接入35千伏以上電壓等級的變電站時,應接入35千伏及以下電壓等級的低壓側),嚴禁向110千伏(66千伏)及以上電壓等級送電。”國網能源研究院新能源與統計研究所所長李瓊慧表示。
“現在分散式風電還處于一個早期的市場中,沒有一個特別明晰的界定。”中國循環經濟協會可再生能源專委會政策研究部主任彭澎表示,“從國家,包括9號文文件,沒有提分散式能源,但是提到了分布式能源。對于分布式能源,國家和電網有不同的定義,比如說光伏,有的是說20兆以下的項目都算,有的電網要求3.6兆以下接入的也可以算分布式能源,但是沒有提出清晰的分散式風電的范圍。”
據了解,15個建成投運的分散式風電示范項目中,單體項目最小規模為0.9萬千瓦,最大為5萬千瓦;既有通過10千伏線路T接接入就近電網的,也有通過建設110千伏升壓站接入電網匯集站的。“這兩類項目開發和運行差異較大,納入一個概念下進行管理容易出問題。”李瓊慧說。
在鹽城市大豐區江蘇金風科技有限公司廠區,運行著一套由風電、光伏、儲能構成的微電網系統,系金風科技自主研發。該系統包含一臺2兆瓦的低風速風機,一臺100千瓦的小型風機,以及一座96千瓦的光伏電站,所發電力絕大部分都供給了鄰近的廠家消費。
“系統開建前,我們向有關部門申報項目時,光伏部分審批下來只花了兩個星期,風電部分卻花了半年多的時間。”金風科技有關負責人戰中磊告訴記者,“希望分散式風電的審批能夠簡化、快速一點,什么時候能像分布式光伏那樣便捷就好了!”
金風科技的微電網系統在大豐已投運2套,實現了盈利,被其視為發展新重心,擬在更大范圍內進行推廣,因而戰中磊的想法不難理解。
“在分散式風電定義不明晰的情況下,主管部門可能傾向于制定更嚴格的標準,也就是說,分散式風電的技術標準會參考傳統風電場的要求,這主要是出于對電網運行安全的考慮。”洪博文表示,“其實可以根據項目實際情況,靈活管理,比如最新的新能源微電網示范項目就提出整體備案要求。”
02、作用有限
就地消納、低壓接入均未實現
2011年7月,國家能源局發布《關于印發分散式接入風電項目開發建設指導意見的通知》,分散式風電市場由此啟動。當時,國家決定開展分散式風電示范項目建設,共涉及18個項目、合計裝機83.7萬千瓦。
國網能源研究院提供的信息顯示,這些示范項目涵蓋7個省份,既有風能資源豐富的“三北”地區,也有資源相對一般的中東部地區。“十二五”期間,15個示范項目建成發電,其余3個項目由于業主自身原因或場址問題停建。
從已掌握的接網運行情況上看,15個運行中示范項目主要是以110千伏電壓等級接入當地變電站。受新能源整體大規模發展影響,西北地區的分散式風電普遍存在棄風限電問題,向110千伏以上電網倒送的問題較為嚴重。
從發電效益上看,15個運行中示范項目年等效滿負荷小時數在1037小時至2957小時之間,平均為1970小時,其中未配套建設升壓站的項目年等效滿負荷小時數為2442小時,高于平均水平。
“分散式風電的發展目前還處于探索階段。早期未能形成較為完善的分散式風電技術標準體系和管理規范,來指導分散式風電的整體開發工作。”洪博文告訴記者,“多數已建成投運的示范項目,沒有體現出與傳統風電場的差異;分散式風電配電網低壓接入、就地消納的特點,沒有得到彰顯,示范作用不明顯。”
03、收益慢
11%~17%與9.47%~29.12%的區別
盡管光伏盡享國家政策力推、行業市場膨脹,但讓所有人頭疼的是,成功的盈利模式一直沒有被探索出來。人們已經為分布式光伏項目量身打造了不下數十種模式,呈現出高達10%的預期收益率。
類似的事情或也在風電上出現苗頭。因為企業看大分散式,主要理由也是收益率。根據研究報告,若按照上網電價0.6元/千瓦時計算,在年平均風速5米/秒~6米/秒的地區,分散式項目的年收益率可以達到11%~17%。華銳風電稱“投建分布式發電項目或將成為新的業績增長點”,因為“其內部收益率也可達8%~10%。”這個比例雖然無法與幾年前40%的行業利潤相比,但至少能與目前分布式光伏的預期利潤平齊。
而支撐這個利潤率的,則是企業對分散式項目預設的商業模式,即項目采取最小安裝成本,最大可能地臨近受端,加上國家電網《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》等政策支持,只要實現機組基本滿發,便能保證項目的穩定投資收益率。
然而,在看似很美的商業模式和盈利前景中,有一個問題不應被忽略——投資回收時間。
不難發現,目前企業所預測的收益率更強調經濟性,而小型風電并網系統的回收期較長,以上述年平均風速5m/s~6m/s的項目為例,其投資回報少則5年,多的要持續9年左右。
另外,并網消納也需要考慮?!蛾P于加快推進分散式接入風電項目建設有關要求的通知》要求,接入電壓等級應為35千伏及以下電壓等級。如果接入35千伏以上電壓等級的變電站時,應接入35千伏及以下電壓等級的低壓側。“十二五”期間,15個建成投運的分散式風電示范項目中,既有通過10千伏線路T接接入就近電網的,也有通過建設110千伏升壓站接入電網匯集站的。高等級電壓接入,這會導致風電并網審批等環節時間過長,同時也會增加接入成本。
相比之下,分布式光伏項目的收益水平則高得多,曾有業內專家對國內戶用光伏系統收益率進行計算,其選取了烏魯木齊、長春、上海、廣州等18個城市作為樣本,考慮各地的補貼現狀、光照輻射水平以及光伏組件衰減等因素,以造價為2.25萬元的3KW戶用光伏為例,其投資回收時間大約為5.2-8.6年之間,20年內部收益率在9.89%~29.15%之間,25年內部收益率在9.47%~29.12%之間。
以此來看,分布式光伏無論是投資回收時間還是內部收益率都比分散式風電要好,而且更重要的是,分布式光伏的初始投資要遠遠低于分散式風電。
04、投資高
動輒至少7000萬元投資
近年來,陸上風電主流機組單機額定容量不斷增加。為了增強捕風能力,適用于低風速地區,風電機組葉片長度越來越長。據中國風能協會數據顯示,在 2013年、 2014年、 2015年風輪直徑為 100m、105m、108m、110m、114m、115m、116m、 118m、120m、121m的 2MW機組陸續問世,并相繼成為主流機型。
葉片越來越大意味著運輸越來越難。風輪直徑達到121m,葉片長度近60m,這對運輸提出了更高要求,相應的也會增加成本。此前風電場大多都在人煙稀少的地方,這給葉片運輸提供了便利。然而,分散式風電要靠近用戶側,這意味著風電也要有荒涼的西北等地走入繁華的東部地區,東部地區路網密且路邊建筑物多,風電機組葉片運輸就是要過的第一關。
不僅是運輸,還有風電機組的安裝必須動用大型起重設備。大型起重設備對于道路承載力要求較高,如果分散式風電場只安裝幾臺機組且需要新開道路,那建設成本就必須要好好考慮了。
單機容量越來越大的風電機組意味著風電場初始投資不會小。目前主流風電機組單臺容量在2MW左右,即使只安裝一臺風電機組,光設備購置成本就在800萬元左右(金風科技數據,2.0MW風電機組市場投標均價維持在每千瓦3,900-4,000元左右),這投資已經可讓裝機容量為1MW的光伏電站并網運行了(光伏電站建設成本約在8000元/千瓦)。
還有就是分散式風電場的投資門檻較高。據了解,“十二五”期間,建成發電的15個示范項目中,單體項目最小規模為0.9萬千瓦,最大為5萬千瓦。目前風電場建設成本在7800元/千瓦左右,按照分散式風電場裝機容量0.9萬千瓦建設,投資成本在7020萬元。即使按照20%由投資人出資,80%由貸款解決,初始投資也需要1404萬元。
而相比之下,分布式光伏的投資門檻可以低至3萬元左右,這是分散式風電難以比擬的。
05、投資單一
國企當主角,對分散式無感
雖然分散式風電起步很早,但遺憾的是,發展到現在并沒有達到預期的效果。
北京潔源新能投資有限公司總經理魚江濤認為,國內風電投資主體單一,絕大部分是國有資本,對投資少、規模小的分散式接入風電投資積極性不足,影響了分散式風電的發展進程。
一位業內人士告訴記者:“各省區分散式風電規劃編制和電力消納研究滯后,政府的引導不夠,導致分散式風電起個大早,趕了晚集。”
有專家表示,分散式風電發展緩慢的一個重要原因是分散式風電的推動沒有和縣域經濟的發展結合起來,尤其是和廣大農村、農戶的利益沒有切實結合起來,未得到地方政府支持。
維斯塔斯公共關系總監孫揚表示,分散式風電是風電發展的“自然模式”,關鍵是要把分散式風電和當地社區的發展結合起來,形成一個利益共同體,這樣才能推動各方落實項目。
華電福新能源股份有限公司副總工程師張文忠認為,建設分散式風電,對于政府和行業的依賴度更高。比如,過去做大型集中風電項目,開發商可以調動自己的資源去修路,但如果是分散式風電,每一處都要開發商投入去修路,投入產出比會嚴重失衡,因此,政府必須提供更多的公共服務。
2016年中國風電開發企業累計裝機市場份額
2016年中國風電開發企業新增裝機市場份額
正是因此,包括秦海巖在內的很多業界人士都表示,分散式發展速度慢一個很重要的因素是目前我國開發商的投資思維還沒有轉變過來,還停留在過去“抱西瓜”的狀態。中國農機工業協會風能設備分會理事長楊校生也說,國企內業績的考核導致開發商只想抓大的,看不上小的。
06、土地難
中東部60.465萬畝土地哪里找?
國網能源研究院新能源與統計研究所所長李瓊慧曾直言:“分散風電就土地資源來講是非常有限的,分散式風電面臨一個很大的問題是:中東部這么貴的地方,地是受限制的。”
“找到專門一塊地用來建兩個風機,要把土地變成建設用地,一塊一塊分散的土地從哪兒來?電網規劃上允許不允許?這些都是問題,”華北電力大學經濟管理學院教授袁家海表示,“中東部發展分散式的風機,電網消納不是主要的問題,因為本地有需求,難就難在土地資源比較稀缺,而且如果土地特別貴的話,這個事情能不能做起來有待考察。”
金風科技的總裁王海波認為,用地問題必須得到重視。理論上,分散式風電的接入條件較好,可以選擇平坦的,離用戶近的地方就地而建,不像在山嶺上開發的風電要修路。而現實是,不需要修路的地方大部分是基本農田,如果要在基本農田上做風電項目,需要一級一級地打報告。另外,中國現有的規定是分散式風電機組不得距離居民區少于500m,這就導致了很多資源好的地方沒辦法建機組。
中國農機工業協會風能設備分會理事長楊校生認為,在農村開展分散式風電發展,土地所有權是一個關鍵問題。如果土地是農民的,開發商給農民一部分收益農民是很高興的,但在我國土地歸國家所有,農民沒有動力把農用田讓出來給風電企業。
此外,分散式發展速度慢一個很重要的因素是目前我國開發商的投資思維還沒有轉變過來,還停留在過去“抱西瓜”的狀態。
那么,分散式風電需要多少土地?
根據相關研究測算,目前中東部地區風電已開發規模僅為其風能資源技術開發潛力的四分之一,未來十年中東部地區仍有較大的開發規模,分散式風電市場潛力較大。截至2016年底,中東部地區風電累計裝機容量合計達到2907萬千瓦,占全國風電裝機容量的20%。那么理論上,中東部地區技術開發潛力還有8700萬千瓦以上,規模不可謂不大。
我們以華能陜西定邊狼爾溝分布式風電場二期9MW工程可以進行簡單推算,該項目總占地面積為62.55畝。其中永久占地面積為19.43畝,主要包括風機基礎、箱變基礎、桿塔和檢修道路;臨時占地面積為43.12畝,包括吊裝場地、臨時場內道路、直埋電纜,占地類型主要為荒草地。
如果中東部地區的分散式風電全部開發的話,則需要土地60.465萬畝,這些土地哪里來?
但分布式光伏基本上都安裝在工商業屋頂、農村屋頂等場所,可以說并不占用農業用地,因此只要產權明晰,就不存在用地問題。
07、技術難
分散式風機技術路線需要重新設定
在2012年列入計劃的18個項目中,85%以上的開發者來自大唐、華能、龍源等國字頭企業,是概念中“不差錢”的代表。比如龍源電力就拿到19.8萬千瓦的項目,占到總共83.7萬千瓦的20%。
這很容易讓人想起集中式風電開發初期的情況。但不同的是,大規模風電雖然也是依靠政策推動的市場,但開發量大、市場參與度高。而分散式風電發展至今,政府表現出的態度都是“慎之又慎”。其中原因在哪里?
在業內人士看來,技術成本高是最大的問題。眾所周知,在對風電的分散式開發中,主要是利用低風速資源。但根據業內人士的研究,適用于低風速地區的風電機組制造成本,必然高于目前用于中高風速地區的風電機組,整機制造商必須花費大量資金,對當前風電機組的設計進行創新,甚至翻新。
但這對分布式光伏來說并不是問題。
光伏的“小”指的是光伏電站的基礎單元——組件,正是由一塊塊組件拼接形成了規模宏大的光伏電站。光伏組件的小巧,借助于不同類型的支架讓光伏電站出現了多種類型,如山丘電站、水面電站和屋頂電站等。
與單臺風電機組動輒需要上百萬的成本相比,單個光伏組件的價格在幾百元,3KW的光伏電屋頂電站投資也就需要不到3萬元。光伏電站的投資門檻不到3萬元,裝機容量可以按照資金多少進行調節。不管是自然人投資者還是企業,都可以按照自己的需求靈活投資,且安裝地點更為靈活。
光伏的“小”讓運輸很便捷。不管是吉瓦級、兆瓦級,還是千瓦級電站,都可以用“螞蟻搬家式”運輸解決。
在并網消納方面,分布式光伏可以按照裝機容量接入各個電壓等級的電網。一塊光伏組件功率在280W左右,可組成任意的裝機容量的電網,甚至單塊組件與儲能設備相連能夠提供野外照明。
責任編輯:lixin
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