在三北区域地广人稀，地势较为平坦，很多地方都可以做风电项目，90 m高处风资源基本都是6 m/s以上，而在中南部及沿海区域，大多是丘陵地带，山高林密，地少人多，90 m高处风资源基本是5~6 m/s。因此在这些区域开发低风速分散式风电要依据本区域能源规划或分散式风电规划作为指导，充分了解本区域内电网及负荷情况，做到有的放矢。要对本区域内可能建设分散式风电场资源有一个概括的了解，将区域资源点位优选后分为若干项目，选取最优资源进行有序开发，做到投资效益最优。

低风速分散式风电与集中式风电开发方式不同。集中式风电项目开发是先进行调研选址，确定可开发的地域资源，对拟选定的区域进行宏观选址和可行性研究分析，在拟定开发风电场区域内，根据风电场装机容量，安装1~n座80~120 m测风塔。如地形复杂，则需要多装测风塔，才能取得较为准确的测风数据，根据一整年的测风资料及附近气象站30年资料加以分析，编制可研报告，其目的就是评估风电场装机容量和年发电量，进行经济效益评估，再决定是否投资开发该项目。分散式风电开发不能照搬集中式风电开发模式，对于分散式风电开发而言，建议先对拟建风机区域内的10~110 kV变电站做调研，充分了解拟建区域内变电站接入及负荷情况。为了减少送出线路投资，应以变电站为中心，在半径10 km范围内寻找可开发风场。根据“分散式风电项目建设暂行管理办法”文件要求，分散式风电接入电压等级应为110 kV及以下电压等级消纳，并且不允许反送电，这就要求对拟选定的接入变电站做充分的调研分析，确定出最大的可接入容量。分散式风电要尽量在消纳容量允许范围内安装适宜的风电机组，装机过大会产生限电，影响收益。为了更好的消纳分散式风电的电量，建议尽量寻找区域内高电压等级变电站作为接入点，同时结合项目周边线路情况及接入站点情况确定T或π接入方式。

根据当地电网主管部门提供的变电站间隔使用情况及最大负荷情况，确定分散式装机量，为减少损耗，最远端风机距离接入变电站尽量控制在10 km以内；同时要考虑拟建风电场的水保、地质、地灾、环境、林地（草原、湿地）及运输条件。

低风速分散式风电在项目开发上可以有多种模式。如可以考虑与地方经济相结合，如与地方政府共同出资建设低风速分散式风电场，地方政府以土地租金入股或以资金入股形式投资低风速分散式风电场，风险共担，利益共享，其优点是在政策上或审批程序上享受一定优惠政策，同时也会加快审批流程。当然，低风速分散式风电场项目投资建设还有许多种开发模式，不局限于一种，关键在于地方政府如何支持项目开发。

分散式风电项目的开发原则是以靠近负荷、就近消纳为主导，基本执行“先找负荷、再找网、然后找风”原则，要综合考虑是否存在环境、噪音、投资和发电量等限制因素，首先开发距离变电站近的机位，考虑电力消纳因素，在选择变电站原则上就高不就低。由于分散式风电装机规模小，如果达不到一定装机规模，在场址内安装测风塔，会增加设备和人工维护费用的投入。本着投资效益最大化原则，为了降低投入，一般在选定分散式风电场地域基本上没有安装同轮毂高度以上的测风塔，但为了较好地对分散式风电场发电水平评估，建议对拟建风场逐个机位点进行资源评估。首先查看机位点附近是否有气象站或可利用的测风塔做参照，对于地势平坦区域，最好距离在5 km以内，对于山峦和起伏较大区域最好在2 km以内，利用其风资源数据与当地距离最近的气象站30~50年气象观测数据进行综合分析评估；同时依据国家气象局《分散式风力发电风能资源评估技术导则（QX/T 308－2015）》、《风电场风能资源评估方法》^［15］结合使用气象大数据和当地气象站30~50年气象观测数据进行风资源分析，并利用中、小尺度数据模拟等方法分析，对拟定风电场（机位）进行模拟分析，对投资收益等进行预估，但得到的结论肯定会比场内安装测风塔的有误差。为了减少误差，利用模拟计算得出的结果与附近风电场（如果有）结果进行比对，进行修正。

由于没有风电场内实测风资源数据，对风资源评估缺少支持数据，对风机机位选择正确位置提出了挑战，因此选址需要更加精细，为确定机位点，建议先去拟选定的风电场现场实地踏勘，对每个风机点位资源情况与投资情况综合考虑，宁缺毋滥。根据风机布置原则，结合当地气象站风资源数据，运用WASP程序对拟定机位点进行测算，最好先在1∶2 000图纸上落点，特别关注风机对附近居民噪音的影响，一定要确定符合国家及地方对环境、环保要求，风机机位要距离居住点最少500 m以上，同时风机应布置在主风向上，分散式风电虽然风机安装机位少，但也需考虑其尾流影响。为保证每台风机的发电量及收益估算等问题，在风机点位选择布置上应充分考虑地形，避开遮挡物；对于复杂地形，特别是山谷地域，还要注意湍流问题。为了减少湍流影响，尽量选择地势平坦的地方建立风机位，同时机型的选择应考虑同轮毂高度可能出现的极大破坏风速进行测算。

在一个垂直断面上，低矮处受地面障碍物影响大，风速小。反之，高处受地面障碍物影响小，风速随着高度增加风速增大。风速是随高度变化通常是指风切变指数，风速随高度变化直接影响风机的轮毂高度和风电场的建设成本。因此，选择最优轮毂高度风机获得最大效益是风电开发商的最终目的。

风切变指数计算公式如下：

式中：α为风切变指数，与地面粗糙度有关；V_n为高度Z_n处的风速（m/s）；V_i为高度Z_i处的风速，（m/s）。

同等条件下风切变指数α大小反映了风速随高度的变化，当α值增大，风速也随之加快。一般情况下，当风切变数值α接近大于等于0.2时，可适当抬高轮毂高度捕捉更多的风能，产生更多的效益，但不能一味的提高轮毂高度，要计算投入产出效益。由于我国中南部及沿海区域90 m高度年平均风速在5~6 m/s，可充分利用附近风电场或县镇气象站测风数据、气象大数据等资料进行计算风切变数值，从而确定是否可以抬高轮毂高度。

由于分散式风机点位不多，为了选择适宜的机型，预防多年一遇的极大破坏性风速对风机产生的破坏，应利用附近气象站气象大数据或附近风电场多年10 min最大风速数据，对多个机位进行50年一遇的风速计算。通过计算得到50年一遇的极大风速结果，再依据IEC 61400－1对应风速强度表选择出对应型号的风机。

50年一遇风速计算方法如下：

风速的年最大值应按照极值I型概率分布进行拟合，分布函数为：

式中：v_max为风速的年最大值（m/s）；u为极值I型概率分布的位置参数；α为极值I型概率分布的尺度参数。

极值I型概率分布的位置参数u和极值I型概率分布的尺度参数α应按下列公式计算：

式中：μ为实测年最大风速序列均值；σ为实测年最大风速序列标准差；n为实测年最大风速序列样本数；c₁、c₂为系数。

在没有实测测风数据，确保安全情况下，为提高经济效益，建议采用加长叶片、单机容量大、低风速、高塔筒机型。对于沿海有台风影响的区域，还要考虑抗台机型，同时可以参考附近风电场机型作为依据。必要时，邀请风机厂家参加前期可研，现场踏勘，利用拟选定的风机厂商的气象大数据对拟选用的机型进行定制化设计。分散式风电风力发电机机型容量选择的范围较大，选择机点位受风资源和地形场地的制约较大，同样也会限制分散式风电的发展，只有先做好前期的统筹规划，精选风机点位，采用合理的送出方式，才能从本质上提高项目收益。如果条件允许，建议使用激光测风仪在机位点进行6个月以上测风，并结合气象大数据确定出更为合理的风机机型。

在风机点位选址上，应注意避开生态敏感区域，特别注重水土保持和施工完成后植被的恢复，使其影响降到最低。由于低风速分散式风电靠近负荷中心，几乎没有弃风限电情况，建议可与当地电网公司协调，建立电网友好型分散式风电场。

低风速分散式风电虽然装机容量小，投资少，但是存在一定风险性：

1）风资源不准确风险，由于没有安装测风塔，利用附近气象站或其他资料选择的风机点位，可能会带来发电小时达不到预期要求。这就要求尽可能对所选择机位进行风资源的收集、研究、分析，多次现场踏勘。

2）管理运维的风险，分散式风电装机容量小，基本上是直接接入当地电网，没有建设升压站，本地没有运维管理人员，风机出现问题往往不能及时处理，造成电量损失。这就需要在区域内开发的分散式风电进行集中式管理运维，建立集控中心，对区域内分散式风电场进行管理运维，出现问题及时处理；还可以利用风机厂家的运维平台，提供远程服务。

3）建设风险，分散式风电场由于装机容量小，但是涉及规划、征地、环评、水保、地质、地灾、压矿、军事、文物、电网接入等，这些手续一个都不能少，单位千瓦造价相对较高。开发商自己办理往往费人费力，效率不高。为了尽快建成发电，建议委托有经验及资质的第三方EPC方式完成，降低风险。同时也洽商所在区域政府对分散式低风速风电项目予以支持，减少或合并手续办理。

4）投资达不到预期效果风险，分散式风电优点是占用资源少、投资少、见效快。为了减少投资风险，增加效益，开发分散式风电可以结合分散式光伏，使之成为风光互补模式。如在工业园区附近开发分散式风电，可结合开发屋顶光伏，在给园区供电的同时；还可以建立起工业园区微网，保证工业园区自发自用余电上网，在平价（竞价光伏）入网的时代，即可降低工业园区电价，又可提高收益率。

5）由于分散式低风速风电场相对投资少，见效快，收入可达20年以上，可结合本地扶贫工程，利用扶贫政策的优惠条件，由“输血式扶贫”向“精准扶贫”转变，一次性投入长期受益。建立扶贫型分散式低风速风电场，这样既可以拉动产业发展，又可以有效利用农村闲置荒地。

6）风机、塔筒及设备运输存在风险。中南部及沿海区域，人员及村镇较为密集，对设备运输造成一定困难。在运输前，应与运输方共同现场踏勘实际运输线路，提前沟通相关单位，减少运输风险。

以南方某分散式风电场设计为例，该风电场地处南方沿海区域，利用厂矿周边闲置土地建设n台风机。拟定装机15 MW，该风场没有设立测风塔。调研附近5 km内有风电场，同时附近有县市级国家气象站，因此收集附近风电场风电场风资源数据和气象站气象数据。根据中尺度资料统计和分析，计算得到90 m高处年平均风速6.66 m/s，风功率密度294 W/m²。依据《风电场工程风能资源测量与评估技术规范》（NB/T 31147－2018）^［16］标准，该风场风能资源等级为2级。由于该风场地处沿海，每年都有台风来临，根据附近气象站建站以来10 min平均最大风速45 m/s，极大风速60.4 m/s。同时根据附近电厂的台风论证结论，推算出50年一遇3S极大风速为65.4 m/s。根据IEC 61400－1标准，该风场选用风机选用I类以上或专门设计的S型风机。

通过收集到的风资源资料计算得出本风电场50~100 m高度风切变数据为0.016 4，50~100 m之间随着高度增加，风速随高度变化不大。以上考虑最大限度避开尾流影响，充分利用闲置的土地，效益最大化原则。通过优化设计，拟选用3台100 m高轮毂3.X抗台型风机。

虽然国家能源局下发《关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》，明确支持分散式风电发展，且分散式风电项目不受年度指导规模限制。但是分散式风电发展仍较为缓慢，主要受制于两方面因素：首先地方政府的引导不够，也使得蹒跚前行的分散式风电缺少有力支撑；其次是我国风电开发起步于“三北”地区，风电开发企业习惯于通过大规模投资进行集中式开发，起到规模效应，而分散式风电项目规模小，投资成效相对较低，企业的积极性不高；另外分散式风电项目还在沿用集中式开发的审批要求和流程，导致效率低下，增加了前期成本。

为了更好地加快推动分散式风电大规模的发展，除了国家在政策、审批流程简化外，同时要地方政府的强有力的支持。近几年，由于风力发电机技术的日趋成熟，低风速风机技术的提高，中东南部及沿海区域低风速风电市场规模在迅速扩大，推动地方区域经济社会高质量发展引擎作用已经显露倪端。有了低风速风机新技术的支持，低风速分散式风电有望为国内风电市场带来新的增量空间，中东南部及沿海区域低风速分散式风电必将成为各风电开发商竞争激烈的新高地。