日前，在2015第十一屆UPS供電系統及其基礎設施技術峰會上，清華大學信息科學技術學院博士生導師楊耕指出，新能源發電和分布式發電作為未來配電網的趨勢之一，其運用前景和發展潛力毋庸置疑。對此，安思卓（南京）新能源有限公司營銷副總宋江濤認為，風力發電是可再生清潔能源生產的重要組成部分，合理地選擇風電與其它清潔能源的互補可以得到很好的利用效果。因此，建立一個利用風力發電并存儲的住宅能源系統，無疑是為未來的能源發展提供了一個有效的運行模式。

中小型風電未普及

隨著現有不可再生能源的儲量逐年減少，以及能源開發而導致的環境污染等問題，人類開始思考新的能源利用方式。其中，風能作為一種資源豐富、清潔可再生的新能源，使得各國都把風能作為重點開發的能源之一。目前，世界風能資源十分豐富，但各國開發利用的風能資源不到全世界風能資源的20%。調查表明，只要在占國土面積0.6%的地方安裝風力發電機，就可以滿足20%的電力供應。

宋江濤介紹，現階段全球風力發電主要有兩種利用方式，一類是作為常規電網的電源并網運行，此類商業化機組單機容量較大，目前已達到了MW級，既可以單獨并網，也可以由多臺甚至成百上千臺組成風電場。一類是獨立運行供電系統，即用小型風力發電機為蓄電池充電，再通過逆變器轉換成交流電向終端用戶供電，或者采用中型風電機與柴油發電機或光伏太陽電池組成混合供電系統，可解決小的社區用電問題。

根據風電場的運行經驗，大規模的風電并網存在著一些問題，比如：風力發電成本過高；風電場的選址要求高，只有少部分地區能滿足大規模建場要求；風速的波動性和隨機性會導致在風電容量比較高的風網中產生閃變、頻率偏差、諧波等電能質量問題；風電場基本都建于偏遠地區，長距離運輸時電量損耗大；風電機組的尺寸都較大，安裝運輸比較困難，并且使用壽命達不到預期值，葉片斷裂、控制系統失靈等事件時有發生，產生的后果相當嚴重。

宋江濤認為，分布式風力發電可以將風電系統以小規模、分散式方式布置在用戶附近，能獨立地輸出電能的系統，具有投資省、系統可靠性高、清潔可再生等優點，而且具有就近入網、就地消納和不需要電網傳輸等優勢。

風力制氫并可儲能

因為風能的間歇性、不穩定特點，無法直接利用風力發電機24小時提供電力，需要借助儲能設備將風能轉化儲存起來。據介紹，儲能技術分為三類，包括機械儲能、電化學儲能和電磁儲能。目前，針對風電設備的特點、風電設備建設的地理位置，通常使用的是電化學儲能，在電化學儲能中最為常用的是蓄電池儲能。

根據儲能的經濟性，使用最多的是鉛酸蓄電池，但是該電池具有使用壽命有限（4~5年）、環境要求高（自然通風良好，環境溫度最好在25±10℃的工作場所）、維護手段復雜和維護成本高（年折舊費占成本總額的50%以上）的特點，如果無法提供良好的維護與保養，會極大地影響電池的使用壽命。而在電化學儲能中，近幾年開發的風力氫氣轉換和存儲的技術為此提供了另一個合理的合作模式。

2003年，美國國家可再生能源實驗室在美國科羅拉多國家風力技術中心發起了一個風力氫氣（Wind2H2）的示范項目。Wind2H2項目把渦輪機與風力氫氣轉換器的電解槽相連，利用風能產生的電力把水分解成氫氣和氧氣，氫氣可被儲存并隨后被用于內燃機或燃料電池中發電。據介紹，制氫企業十分認同Wind2H2對風能利用的有效性，2007年，若干企業開始利用風電能源進行制氫儲能設備的研究與開發并加入美國Wind2H2，現階段已完成新能源制氫設備的工業規模及社區或個人使用規模設備系統的商業化，并且可直接利用風能進行儲能，在技術和成本上具有極大優勢。所以，風電制氫儲能具有壽命長（長達30年）、維護手段簡單、維護成本低的特點。

事實上，由于風能在自然界中的間歇性，一直以來儲存問題都沒有得到有效的解決，風電制氫儲能設備的研發正好填補了該領域技術上的空白，并有可能在風力較小的時候提供持續的動力。而且氫能源是公認的未來不可或缺的綠色能源，使用制氫儲能系統配合風力發電有效避免了風電并網難題，減少了資源浪費，是風電利用的新方向。

宋江濤表示，就社區型分布式風力發電的價值而言，利用制氫儲能是極為可行的。例如，來自東歐的項目開發商，利用氫氣發生器和燃料電池已開發了一個分布式的數字化社區風電項目，即系統耦合的分布式小型風力發電機——制氫設備可以提供一個高效、環保、友好的綜合解決方案，提供存儲和汽車加氫的系統。

中小型風電可以進社區

當前，我國國家政策和風電開發形式，使得分布式社區風電系統逐漸進入人們的視野。根據2013年1月1日國務院印發的《能源發展“十二五”規劃》，2005年我國風能為126萬千瓦，2010年我國風能為3100萬千瓦，2015年我國風能發電裝機規模將達到1億千瓦。按裝機總容量計算，我國已經超過意大利和英國，成為世界第6大風電大國。

目前，風能作為常規電網的電源并網運行主要集中在我國在“三北”地區，風場處于電網末端，當地風力消納能力不足，系統調峰能力不夠，出現棄風現象，造成巨大的資源浪費。特別是風能作為獨立運行的供電系統，能夠靈活地適應電力需求的社區型小型風機設備，并未得到普及。

宋江濤認為，分布式風力發電聯合電網運行將是今后分布式發電技術發展的必然趨勢，特別是在風力資源豐富地區的城市周邊。除了考慮到中小型風電的環境效益，風力發電機納入到社區中會大大提高風力發電的靈活性，以便于其獨立、輕松地把風能集成到混合動力系統中，與太陽能發電系統或儲氫系統一起工作。目前，社區的能源需求決定了建設的電力規模，這一般需要根據用戶用電量、風力條件等因素來確定。其中，分布式社區風能項目設立的以住宅、農業、商業和公共部門等能源消費中心為重點，通過在相鄰的一個或幾個社區建立相關配套設施，從而直接為最終用戶提供所需能量的一個友好環保型風能利用方案。

宋江濤指出，針對基礎設施發達的城區，風力發電機似乎只是提供一個輔助作用，但對于一個特定的地點或社區來說，小型風電項目具有構建靈活以及結合混合動力系統運行的特點。通常中小型規模系統即可滿足用戶需求，在理想的情況下，針對間歇性風能的利用還應加強小型風力渦輪機的開發，并進一步簡化和集成渦輪機的安裝、維修和操作服務，以保障其在任何風力情況下存儲系統的正常穩定運作。

近日，國家能源局發布《關于進一步完善風電年度開發方案管理工作的通知》，棄風限電比例超過20%的地區不得安排新的風電建設項目。這是針對今年一季度創歷史新高的18%平均風電棄風率，國家政策層面做出的反應。然而，近期公布的“十二五”規劃第五批風電項目核準計劃卻表明，一大批新的風電項目即將上馬。該核準計劃顯示，新核準的風電項目達3400萬千瓦，將創下25%的增速，增速為前五批次最高。

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