“十三五”期間，全國新增風電裝機8000萬千瓦以上，其中：中東部和南方地區(qū)陸上風電新增并網(wǎng)裝機容量達4200萬千瓦以上，占到全國新增并網(wǎng)容量的57%。從區(qū)域布局看，中東部和南方地區(qū)的分散式風電開發(fā)將成為規(guī)劃重點。這些措施，都將對一直以來困擾風電棄風現(xiàn)象起到一定的緩解作用。但中東部和南方地區(qū)地形復雜，風資源狀況差異大，過去適用于“三北”地區(qū)的風電開發(fā)模式必定要做出較大調整。如何使這些地區(qū)分散的風能資源更充分高效地得到利用，風電開發(fā)商和制造商都將面臨新的挑戰(zhàn)。
筆者認為，風電優(yōu)化設計應確立“規(guī)模小型化、布局分布化、控制智能化和運維專業(yè)化”的思路，推動集團公司風電全面提升。
規(guī)模小型化是風電開發(fā)從“三北地區(qū)”轉向中東部和南方地區(qū)的客觀要求。2017年新增裝機將會向中東部和南方等地區(qū)轉移，該區(qū)域新增裝機占比將從往年的25%-35%增至近50%。在全國下調風電價格的形勢下，中東部和南方地區(qū)風電上網(wǎng)電價下降4分/千瓦時降幅僅為6.6%，使其擁有了更大的吸引力。但是中東部和南方地區(qū)地形復雜、風資源相對薄弱等特點，這就要求風電開發(fā)規(guī)模不能過度追求單機容量或者風電場容量，因此要根據(jù)實地情況靈活安排裝機規(guī)模，未來小型風電項目既可以是單臺風機也可能是若干臺相對分散的小型風電場，其規(guī)模一般在5萬千瓦以下。例如，葡萄牙電力公司在葡萄牙境內(nèi)總計71個風場，總裝機容量約122萬千瓦，單個風場的平均容量僅為1.72萬千瓦。風能小型化具有綜合應用投資相對較少，建設無需占據(jù)大量土地，每套系統(tǒng)可獨立供電實現(xiàn)就地消納等優(yōu)點。
開發(fā)分布化有利于實現(xiàn)風電項目的就近消納。在中東部和南部地區(qū)開展風電建設將以分散化的風電場布置取代“三北”地區(qū)大風機、高強度的集中連片風資源開發(fā)策略，從“建設大基地，融入大電網(wǎng)”轉變?yōu)椤按蠡匾?guī)?；头稚⑹桨l(fā)展相結合”。分散式風電是以分布式電源形式配置的風電場，所產(chǎn)生的電力就近接入當?shù)嘏潆娋W(wǎng)進行消納，不以大規(guī)模遠距離輸送電力為目的，不同于直接與輸電網(wǎng)連接的大中型風電場。分散式開發(fā)風電機組接入的配電設施布局分散、數(shù)量較多，宜采用分地區(qū)或分縣域打捆開發(fā)的方式。以丹麥的風電場為例，雖然北海區(qū)域風能資源豐富，但丹麥并未進行非常集中的開發(fā)模式，而是將風電作為全國分布式能源系統(tǒng)的重要組成部分，在負荷區(qū)域附近建設分散式的風電場。丹麥風電機組主要并入配電網(wǎng)，接入20千伏或更低電壓配電網(wǎng)的風電裝機容量約占全國風電裝機總量86.7%。德國風電也有類似的特點，風電就地消納，直接接入配電網(wǎng)是其風力資源開發(fā)的首選，大約96%的風機與中低壓電網(wǎng)（配電網(wǎng)）相連，原因在于容易操作、成本低等。
風電小型、分布化發(fā)展不僅需要政策的支持，更需要在運營管理方式上進行自我革命。如果在分布式風電場中沿用小而全的運營結構，會帶來大量的資源冗余和浪費，降低風電場運營效率和收益水平。因此，小型化、分布化不僅是為了適應中東部和南方地區(qū)的風資源狀況，更重要的是系統(tǒng)智能化、運維專業(yè)化等技術手段趨于成熟，有利于解決因規(guī)模分散帶來的管理維護成本增加的問題，使四類資源區(qū)能夠獲得一、二、三資源區(qū)域的運營水平，又避免三北地區(qū)的棄風問題，從而獲得更高的收益水平。
遠程控制智能化是風電小型、分布化發(fā)展的技術保障。借鑒國外的運營經(jīng)驗，可以預期未來分散式風電場的運營管理將逐步向“小前端大后臺”發(fā)展。以監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎，實現(xiàn)對風機的現(xiàn)場或遠程控制，并通過收集風電場的數(shù)據(jù)，分析和報告風機設備的運行狀況。全球主要新能源企業(yè)如伊比德羅拉公司、安訊能集團等均構建了企業(yè)級生產(chǎn)實時監(jiān)控平臺，對所屬風機產(chǎn)生的實時運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的采集、存儲及數(shù)據(jù)趨勢變化情況的圖形可視化分析和展示，提高了維護和管理企業(yè)設備資產(chǎn)的能力，也為創(chuàng)新風電資產(chǎn)管理模式奠定了技術基礎。不過，遠程控制中心取代現(xiàn)場中控室與電力調度部門之間進行聯(lián)絡，尚需電力體制改革下的政策推動。
運維專業(yè)化有利于風電管理效率的提升。打造“無人值班、少人值班”風電場，設置風電場遠程監(jiān)控自動化系統(tǒng)，建立風電場遠程集控中心，實現(xiàn)風電場的集中運行管理、集中檢修管理、集中經(jīng)營管理和集中后勤管理，是風電場未來發(fā)展的趨勢。通過控制中心集中化實時監(jiān)控風電場的運行狀況，形成基于設備狀態(tài)，本地與控制中心工作人員協(xié)同互助的集中化檢修和維護的新運維模式，提高故障響應速度和故障定位準確性。以葡萄牙電力公司為例，運維團隊是設備運行的第一負責人，也是運維工作的具體執(zhí)行者，負責監(jiān)督指導服務供應商完成現(xiàn)場工作、研判運維服務策略、管理運維合同、制定檢修計劃、現(xiàn)場巡檢、設備消缺、資產(chǎn)保險、安全防護、備品備件與大部件應急方案等具體工作。運維團隊通過區(qū)域經(jīng)理、現(xiàn)場經(jīng)理、技術經(jīng)理、服務供應商與控制中心的協(xié)調配合，五位一體地實現(xiàn)了對風電場運行狀態(tài)的全面管理。
“四化”是一個互為支持的體系，分布化是根本要求，小型化、智能化和專業(yè)化是對應的解決方案。按照“四化”的要求構建新一代的風電技術體系，才能適應我國未來風電開發(fā)從集中連片向分布式開發(fā)應用的轉型。
