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从分散式风电到源网荷储分布式系统，江阴临港的“碳”索之路
2017年，远景能源首台智能分布式风电机组竖立在江苏江阴临港开发区。140米高的彩色塔筒、徐徐转动的白色风轮与港口相映成趣，让人们看到风电开发新的可能。现在，江阴这一全国首个真正意义上的分散式风电项目群已经初具规模：截至目前累计投运14台，装机容量为3.16万千瓦。分散式风电的成功落地，不仅助力临港开发区成为竞争力一流的国际化开放园区，也使江阴成为全国能源结构转型的风向标：14台分布式风电机组使港区风电替代率逐年升高。其中，远景能源智能制造工厂依托自发自用的智慧能源风电场，到2022年替代率已高达92%。双碳目标下，分散式风电更靠近用户侧，有利于作为源网荷储分布式系统释放价值，推动隔墙售电和增量配网，真正构建以新能源为主体的新型电力系统。区别于远离居住区的集中式风电，分散式风电往往建设在人口稠密区域。风电机组的安全性有没有保证，抵御极端天气的能力如何，对生态环境是否有负面影响，噪音、光影对居民身体健康是否有害，都是项目开发者无法回避的挑战。因此，相比集中式风电将投资收益作为项目考量的首要因素，对于分散式风电而言，安全性则更为重要。2018年，远景能源不仅要做分散式风电的“破冰者”，更希望竖起安全灯塔，做风电安全“启蒙者”，用智能技术保证分散式风电的绝对安全。通过发布全国首个《中国分布式风电白皮书》，远景能源在安全设计、安全监控、安全监管、环境保护、运行维护等维度制定了可以量化的企业技术和安全标准。在某种程度上，上述智能化是通过特殊传感和结构设计实现的。江阴临港项目的智能分布式风电机组叶片、塔筒以及关键连接部分等，都加装了智能传感设备，从而具备一套完整的智能检测系统。此外，在轮毂前部安装的激光雷达，通过感知机组自身结构特点及周边环境，使机组获得航空级安全性能。在分散式风电的应用场景中，噪音会变成相对严格的指标。江阴临港项目中的风电机组，采用了高密度、大扭矩的齿轮箱技术，显著降低风轮的旋转速度，减少叶片划过空气时的气流分离程度，降低气流声音。再结合叶片翼型加装的仿生学锯齿尾缘，让气体分离的涡流变得非常小。根据江阴临港开发区多年实践经验，投运机组的噪音甚至还没有码头大型设备作业的声音大。港口码头大型设备多，对电能质量要求高，但传统风电并网设备复杂且昂贵，使江阴临港项目面临着两难选择。为此，远景能源利用中压技术，将电网接入的开关设备极度简化放进塔筒，使安装机组所占用的土地面积非常小，直径大概为6~10米。通过实际运行检验，这些机组所发出的电能质量完全不亚于来自电网的电能。分散式风电需要破解的不仅仅是技术创新，还要通过商业模式创新与市场对接。随着中东南部可供集中式风电成片开发的土地资源越发有限，必须找到新的突破口，拓展产业发展增量。实际上，相对于集中式新能源，以分散式风电为代表的分布式新能源无论是从能源安全角度，还是从经济性角度，都有独特优势。集中式新能源电站虽然开发成本低，但从包括运输成本等整个系统成本来看，反而可能高于分布式新能源。分散式风电与集中式风电存在本质区别，不能将其看作单独的电源，而应看作是源网荷储分布式系统，是新型电力系统的有机组成部分。这就要求电力开发商在转型成为综合能源服务商的过程中，不能仅满足于规模化开发新能源再卖给电网这一模式，还必须独立拓展用户侧资源。先进技术与创新商业模式的碰撞，使分散式风电释放自身作为分布式系统在未来电力市场当中的主体价值，并在经济性上如虎添翼。比如，在工业园区领域分散式风电可通过自发自用、余电上网、就近消纳、隔墙售电等方式，与其他分布式可再生能源深度耦合，共同组成智能微网，走向商业化之路。2018年4月，国家能源局下发《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》，明确“国家关于分布式发电的政策和管理规定均适用于分散式风电项目”，这意味着分散式风电项目也可以参与市场化交易，选择就近向其他工商业用户等销售电量。2019年，江阴临港项目基于EnOS™ 的工业园区综合能源服务解决方案，通过风光储充配售用策略加负荷管理，其绿电占比可以从0提高到77%，度电价格从0.77元/千瓦时下降到0.69元/千瓦时，再结合10%的年用电量下降，每年可降低900多万元的用能成本。随着技术进步与商业模式的日益成熟，分散式风电的投资收益水平还在不断提升。技术进步解决了分散式风电环境友好性挑战，又与商业模式创新共同拉低了分散式风电度电成本，地方政府的积极鼓励与配合，则是分散式风电落地生根前的临门一脚。地处苏南、毗邻上海的江阴资本活跃、经济发达，电力负荷高、用电需求大，当地政府具有较强的服务意识和创新勇气，为了降低企业的用能成本，愿意尝试新事物。江阴临港项目采用了能源合同管理的开发合作模式，由江阴港提供土地，远景能源负责机组投资、建设和运营。对于江阴港而言，这是其综合布局分布式可再生能源，形成风、光等多能互补，进一步推进港口绿色智能化转型的重要一步。江阴市政府深思熟虑，市发展改革委牵头相关部门制定了《江阴分布式风电可行性规划》，在严谨分析、科学规划、依法依规进行环评的基础上，更加理性地推进项目。江阴各行政管理部门之间形成了共识，使联合审批成为可能，提升了审批效率，有力推动了项目更快落地。也正是这样积极且理性的工作，使江阴临港开发区成为中国分散式风电的探路者。“各地实际情况不同，江阴发展分布式风电的路径未必可以在其他地区复制，但从宏观上制定产业发展规划的做法却可以被其他地区参考。”江阴临港开发区新能源产业园主任李罗娜此前曾提道。时过境迁，江阴临港项目的成功实践已不再孤单。为了在全国大力推动分散式风电发展，2022年5月14日，国务院办公厅转发国家发展改革委、国家能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，提到要在具备条件的工业企业、工业园区，加快发展分布式光伏、分散式风电等新能源项目，支持工业绿色微电网和源网荷储一体化项目建设，推进多能互补高效利用，开展新能源电力直供电试点，提高终端用能的新能源电力比重。2022年6月1日，国家发展改革委、国家能源局、财政部等九部门联合发布《关于印发“十四五”可再生能源发展规划的通知》强调，在工业园区、经济开发区、油气矿区及周边地区，积极推进风电分散式开发；并提出创新风电投资建设模式和土地利用机制，实施“千乡万村驭风行动”，大力推进乡村风电开发。我们有理由相信，在经过“十三五”的摸索前行后，通过国家的大力推动与地方政府的积极布局，结合分散式风电愈发凸显的市场需求与系统经济性，“十四五”期间的分散式风电必将成为新能源和新型电力系统的有力支撑。CWEA
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