摘要：分散式风电和光伏电站容量较小，适合就近上网消纳。由于不用自建升压站，且随着造价成本的降低，分散式风电和光伏可以在较低的电价下获得盈利。工业园区一般负荷较大，当分散式项目距离负荷较近时，可以考虑利用分散式发电作为园区能源供应的一种方式，达到节能降费的目的。本文针对云南某地工业园区现状，在分析风能和光伏资源的基础上，提出了利用分散式项目作为园区供电的设想。计算表明分散式发电可以全部实现园区就地消纳，为园区和发电企业带来双赢。 关键词：分散式发电；风力发电；光伏发电；工业园区；节能降费
1前言
分散式发电和集中式发电相对应，一般容量在30~50兆瓦左右，具有小型化、分散式、灵
活布置布置的特点。小型内燃机、微型燃气轮机、生物质等传统分散式电源已广泛应用，而分散式光伏发电，分散式风力发电尚处于起步阶段。分散式接入风电是国家新确定的风电重点开发方向，目前正处于探索阶段，对于分散式接入风电相关问题的研究正在持续进行[1]。
分散式光伏和风电和集中式发电相比，具有一些优势，使得分散式发电成为常规大规模集中式电站的有益补充。主要的优势为造价低，安装灵活，风险可控，建设周期快。工业园区是用电大户，如果可以借助园区周围的闲置土地布置部分分散式电源，将可以在一定程度上解决园区电力供应。另外，由于分散式风电项目一般无需新建升压站，而且规模也比较小。因此无论从规划选址还是从经济方面考虑都是可行的[2]。
2工业园区和用电负荷
工业园区位于云南省红河州某市，离市区4公里，园区规划面积4500亩。根据规划，园区分综合服务区、热电联产区、精细化工产业区、基础化工产业区、物流仓储区。
根据城市规划用地构成，采用各类用地的用地负荷指标进行用电量预测，负荷指标的确
定综合参考当地的用地情况和国家的电力规划相关标准。合计，本区最大装机负荷为87477.28kW，取综合同时系数为0.8，则规划范围的总用电负荷为69981.82kW。鼯猴
加权最小二乘法
在园区主干道西侧位置新建110 kV变电站，最终主变容量2×5万kVA。10kV电力线路沿着区内主要道路布置，采用地埋方式。主干线路采用地埋电缆沟的敷设方式，并在重点地段形成环路，以保证供电的可靠性和安全性。电缆沟一般布置在道路的西北两侧。
3分散式电源规划硬泡聚氨酯
根据园区周边风能资源和光伏资源现状，结合土地限制性因素排查，在工业园区北部区域规划了一座分散式风电场和一座分散式光伏电站。
3.1分散式风电场规划
园区所在地位于云南省玉溪南部至红河州中南部的泸西一通海一开远一蒙自一个旧一建
水一红河一带，属于云南省风能资源最佳开发区域。拟规划风电场距离园区北部约3km，平均海拔约1700m。根据测风塔实测数据，该区域成风条件较好，风能资源较好，年平均风速在6.5m/s左右，主导风向集中在SW和SSW扇区，适合建设风电场。
结合场址资源情况，采用目前市场上主流的单机容量2.5MW、3MW和3.XMW机型进行对比分析，综合场址风能资源、地形、道路交通、施工安装、装机规模、电量指标、初步财务指标等，拟采用单机容量3000kW机型，叶轮直径156m，装机台数为10台，规划装机容量约为30MW。
根据场址的风能资源条件估算，风电场年上网电量约7800万kWh，年等效满负荷小时数约2600h。
3.2分散式光伏电站规划
项目所在地位于云南省资源可开发区，根据目前已有的数据分析判断，场区年太阳总辐射量为5608MJ/m2，判定其太阳能资源丰富，规划光伏电站所在区域太阳能资源具备一定的工程开发条件。
拟利用场地以南向坡为主，平均坡度约23°，场区东西长约2.5km，南北宽约1.5km，海拔高程在1100m~1300m之间。场区内规划可利用面积约为1300亩，预计装机容量为40MW。
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4分散式电源供电模式
利用新能源发电向工业园区供电，代替分传统的煤电供电，实现工业园区的供电清洁化，达到节能的目的。
2020年3月，国家能源局下发《国家能源局关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》（国能发新能〔2020〕17号）。其中提到“积极支持分散式风电项目建设。鼓励各省（区、市）创新发展方式，积极推动分散式风电参与分布式发电市场化交易试点。各省级能源主管部门和派出机构要协调电网企业简化分散式风电项目并网申请程序……”[3]。分散式项目目前可采取的交易模式有“隔墙售电”和“自发自用，余电隔墙售电”两种。
两种模式的主要区别如下。
表4-1 两种交易模式的特点对比
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本次规划，在园区附近规划了1座分散式光伏电站和1座分散式风电场，根据初步分析，电站发电可全部就地消纳，分散式电站可以替代一定容量的火电机组。园区和分散式电站投资方可通过协商电价进行交易，分散式项目投资较小，协商电价可低于园区工业电价，从而实现园区降费的目的。
5分散式电源供电分析
根据《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》第十四条，分散式风电项目申请核准时可选择“自发自用、余电上网”或“全额上网”中的一种模式[4]。考虑风电场和光伏电站采用“自发自用、余电上网”模式建设。
由于风电和光伏资源的波动特性，导致逐小时，逐日，逐月的出力特性不同。
5.1逐月出力情况
分别计算风电和光伏电站逐月的发电量情况，得到分散式发电项目的逐月出力特性。从图中可知，风电场出力呈现春夏大，秋冬小的特点，出力最大月份为3~4月。光伏电站出力出力较为均匀，最大月与最小月相差不大。总体而言，规划分散式项目出力最大为3~4月，分散式项目出力小于产业园规划用电负荷，预计电力可以全部消纳。
5.2典型日出力情况
分散式项目在电网负荷高峰时段的保证出力应尽量高，能够替代一定装机容量的火电机组。在电网负荷低谷时的有效出力应尽量低，以减少电网调峰压力。
分别统计夏季和冬季的典型日出力情况，见下图所示。从中看出：夏季出力大于冬季出力，典型日均呈现日间出力大，晚间出力小的特点，白天最大出力为10~16时，晚上19时~
次日6时出力基本恒定。出力曲线和园区生产及生活负荷变化趋势基本吻合。分散式项目出力小于产业园规划用电负荷，预计电力可以全部消纳。
从以上分析计算可以初步得到以下结论：夏季典型日出力为2万kW~4.5万kW，冬季典型日处理为0.4万kW~1.4万kW，园区日负荷相对稳定，为6.8万kW，因此，规划风电场和光伏电站资源水平较好，可以替代一定容量的火电机组。
5.3电力电量平衡
若假定分散式发电全部自发自用，分散式项目年发电量约13240万kwh，按照《工业园区总体规划》预估，园区年总用电量约61303万kwh。分散式发电量约占总用电量的21%，可以完全在园区内消纳。
6节能降费效果分析
从上面分析可知，本次规划分散式风电和分散式光伏电站可以为循环产业园区提供一部分绿电力，替代一定容量的火电机组。
根据初步测算，规划风电和光伏电站在目前的造价水平下，可以实现平价上网或者低于评价模式上网，即电价可≤0.3358元/kWh。根据2018年统计，从用电类别来看，大工业用电平均电价0.353元/千瓦时；一般工商业及其他用电平均电价0.611元/千瓦时；居民用电平均电价0.402元/千瓦时。假定产业园区目前用电成本为一般工商业电价0.611元/千瓦时，改用分散式发电的成本为0.3358元/kWh，则分散式发电单位千瓦时用电成本降低0.2752元，降费作用较为显著。
风能和太阳能发电是清洁的可再生能源，没有大气、水污染问题和废渣堆放问题。施工期主要能源消耗为施工设备用电、用油、用水的消耗[5]。采用分散式发电作为火电机组的补充，可一定程度上降低产业园区的用电成本。下一步，可对产业园区实际用电负荷、用电成本进行详细统计，以准确评估分散式发电带来的降费效益。
风电场装机容量为30MW，光伏电站装机容量为40MW，将风电场和光伏电站分散式接入循环产业园新建110kV变电站，为产业园区供电，自发自用，余电上网。预计建成后年上网电量为13200万kW?h，每年可节约标煤约4.16万t（按发电标煤耗315g/kW?h计），相应每年可减少因燃煤造成的废气排放，其中减少二氧化硫（SO2）45t，氮氧化合物（N
Ox）45t，二氧化碳（CO2）10万t，烟尘13.4t。此外，每年还可以节约淡水38万m3，并减少相应的废水排放，可见小电场和光伏电站作为分散式项目的建设具有十分显著的环境效益。
7结论
分散式光伏电站和风电场一般容量较小，占地面积小，布置灵活。本文提出在某工业园区周围4km以内，利用海拔较高的场址布置风电，南向坡布置光伏发电，有效的利用了园区周围的光照和风能资源。经过测算，分散式发电量约占总用电量的21%，规划光伏电站和风电场发电可全部实现园区消纳。利用分散式电源向园区供电，是园区节能降费的有力措施。
参考文献：
[1]张要玲.浅谈分散式接入风电安全方面的相关问题[J].科技创新与应用，2015，34：2095-2945.
[2]张燕.大规模风电接入电网的相关问题及措施[J].建筑工程技术与设计，2017，14：3
214-3214.
[3]梁永强.分布式发电及其市场化交易问题研究[D].秦皇岛：燕山大学，2018.
计委大院
[4]夏云峰.分散式风电开发应成为精准扶贫新路径[J].风能，2018，9：1674-9219.
[5]李宝意.大连湾港区风光互补发电系统设计[D].大连：大连理工大学，2018.
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