分布式風(fēng)電被定義為配電網(wǎng)接入的風(fēng)電。作為近年全球廣泛認(rèn)可的分布式能源的重要形態(tài)之一，分布式風(fēng)電為家庭、學(xué)校、農(nóng)場(chǎng)和牧場(chǎng)、企業(yè)、城鎮(zhèn)、社區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)就近提供清潔的電力供應(yīng)（如圖所示）。分布式風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電量最終將全部或大部分由本地消納。

 

　　美國(guó)能源部（DOE）能效和可再生能源（EERE）風(fēng)能和水力發(fā)電技術(shù)辦公室則根據(jù)風(fēng)電項(xiàng)目與終端負(fù)荷和配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系來(lái)定義分布式風(fēng)電，而不是根據(jù)技術(shù)或項(xiàng)目規(guī)模來(lái)定義。因此，分布式風(fēng)電市場(chǎng)上的風(fēng)機(jī)規(guī)模和項(xiàng)目規(guī)模大小各異，由終端負(fù)荷以及配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定。

 

　　分布式風(fēng)電與美國(guó)傳統(tǒng)的風(fēng)電發(fā)展形式——大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)形成鮮明對(duì)比。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)將所發(fā)電量全部出售給公共事業(yè)公司，然后由公共事業(yè)公司出售給客戶。而分布式和社區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目的規(guī)模通常較小，具有不同的業(yè)務(wù)模式。

 

　　是時(shí)候發(fā)展分布式風(fēng)電了

 

　　紐約懷俄明縣2015年分布式風(fēng)力發(fā)電同比此前增長(zhǎng)了300％。這是由于紐約能源研究與開(kāi)發(fā)局（NYSERDA）推出了“幫助選址”等政策激勵(lì)措施，加之懷俄明的用戶電價(jià)高出全美平均水平80%，并有良好的風(fēng)能資源。目前在美國(guó)，紐約州、愛(ài)荷華州、阿拉斯加州、明尼蘇達(dá)州、加利福尼亞州、德克薩斯州和伊利諾伊州都是分布式風(fēng)能開(kāi)發(fā)最活躍的地區(qū)。據(jù)了解，美國(guó)2015年分布式風(fēng)電裝機(jī)1GW，預(yù)計(jì)平均每年增長(zhǎng)30％，到2030年分布式風(fēng)電裝機(jī)將超過(guò)30GW。

 

　　平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）是用于判斷能源生產(chǎn)技術(shù)成本競(jìng)爭(zhēng)力的常用參考，也是美國(guó)能源部經(jīng)濟(jì)決策的主要參考指標(biāo)。分布式風(fēng)電的LCOE包含系統(tǒng)在運(yùn)行壽命期間內(nèi)的資本成本、運(yùn)營(yíng)成本和融資成本。目前美國(guó)分布式風(fēng)電的LCOE為10-28美分/kWh，預(yù)計(jì)可降至4.6-11美分/kWh。

 

　　分布式風(fēng)電降低成本潛力巨大。與大型風(fēng)場(chǎng)和太陽(yáng)能光伏相比，此前，分布式風(fēng)電在公共支持、個(gè)人投資和產(chǎn)業(yè)扶持方面的投入較少，因此技術(shù)發(fā)展和批量化方面相對(duì)落后。通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)和大規(guī)模的推動(dòng)，分布式風(fēng)電可以大幅度降低成本。

 

　　分布式風(fēng)電雖然成本略高，但投資回報(bào)更高。與傳統(tǒng)集中式風(fēng)電相比，分布式風(fēng)電系統(tǒng)通常具有更高的LCOE，但售電價(jià)格也更高，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是銷售給零售商而不是批發(fā)市場(chǎng)。零售電價(jià)和購(gòu)電協(xié)議（PPA）之間存在很大價(jià)差，因此分布式風(fēng)電有更好的投資回報(bào)率。

 

　　除了幫助創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)外，分布式風(fēng)電在增加風(fēng)電市場(chǎng)容量和推進(jìn)分布式風(fēng)電技術(shù)的相關(guān)政策等方面都有重要的利好作用，其中包括：

 

　　服務(wù)農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展；

 

　　為美國(guó)提供清潔能源方面的更多選擇；促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和制造業(yè)發(fā)展，為美國(guó)制造業(yè)復(fù)興做出貢獻(xiàn)；

 

　　改善電網(wǎng)現(xiàn)狀，提高抗災(zāi)能力；

 

　　相比其他清潔能源技術(shù)，技術(shù)進(jìn)步速度更快；

 

　　讓普通民眾近距離接觸風(fēng)能，加強(qiáng)對(duì)可再生能源的了解和接受。

 

　　解決“雞與蛋”的挑戰(zhàn)

 

　　盡管風(fēng)電的技術(shù)創(chuàng)新不斷，但美國(guó)風(fēng)能界認(rèn)為，降低度電成本的分布式風(fēng)機(jī)最佳解決方案，仍然是在傳統(tǒng)的高塔筒水平軸風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上開(kāi)展的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。特別是，對(duì)分布式風(fēng)電安全提出了更高要求，各項(xiàng)政策和金融激勵(lì)措施僅適用于可以證明安全有效的風(fēng)機(jī)。對(duì)于那些低于聯(lián)邦和軍事采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)品，美國(guó)能源部曾向13個(gè)州發(fā)出備忘錄，敦促他們必須使用運(yùn)行安全性得到保證的風(fēng)機(jī)。

 

　　分布式風(fēng)機(jī)通常每年運(yùn)行6000-8000小時(shí)，至少可以以最低維護(hù)成本持續(xù)運(yùn)行約20年。盡管雷暴、風(fēng)災(zāi)颶風(fēng)、冰雹、雪、雨水、閃電、地震、沙塵暴、鹽霧等自然災(zāi)害都會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)造成影響，但它仍需要自動(dòng)安全地運(yùn)行。因此要對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)完善，努力達(dá)到這一要求。無(wú)疑是一項(xiàng)巨大的工程挑戰(zhàn)，也是風(fēng)電技術(shù)的更高門檻。令人欣慰的是，一些分布式風(fēng)機(jī)產(chǎn)品已運(yùn)行了35年以上（仍在運(yùn)行），且前20多年的維護(hù)成本幾乎為零。

 

　　與大多數(shù)新興技術(shù)相同，分布式風(fēng)電面臨降低成本和消費(fèi)者接受度等眾多障礙。目前，制約投資分布式風(fēng)電的主要原因是成本太高。降低成本是分布式風(fēng)電行業(yè)的最高優(yōu)先事項(xiàng)，因?yàn)樗苯佑绊懙轿磥?lái)前景。技術(shù)進(jìn)步將在降低成本方面發(fā)揮重要作用。“如果成本更低，更多的人會(huì)購(gòu)買，但除非更多人購(gòu)買它們，否則它們的成本不會(huì)更低”。解決雞與蛋的挑戰(zhàn)，美國(guó)業(yè)界認(rèn)為，需要通過(guò)短期內(nèi)有效的補(bǔ)貼和政策支持建立和培育市場(chǎng)。

 

　　由于過(guò)去對(duì)分布式風(fēng)電技術(shù)和部署的公共投資較少，分布式風(fēng)電的風(fēng)機(jī)和制造技術(shù)并不像傳統(tǒng)風(fēng)場(chǎng)和太陽(yáng)能光伏等清潔能源技術(shù)那樣發(fā)達(dá)和先進(jìn)。但好消息是，分布式風(fēng)電降低成本的重大技術(shù)和制造業(yè)進(jìn)步是可實(shí)現(xiàn)的。美國(guó)能源部新的競(jìng)爭(zhēng)力提升計(jì)劃（CIP）和美國(guó)商務(wù)部資助的可持續(xù)制造、高級(jí)研究與技術(shù)（SMART）風(fēng)能聯(lián)盟是有效分擔(dān)成本的公共、私人研發(fā)的優(yōu)秀范例，有促進(jìn)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域節(jié)能創(chuàng)新的案例。

 

　　政策有效事半功倍

 

　　美國(guó)各地可再生能源政策并不平衡。美國(guó)風(fēng)電界認(rèn)為，一些有助于發(fā)展太陽(yáng)能市場(chǎng)的政策，阻礙分布式風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展。例如，新澤西州、加利福尼亞州和馬薩諸塞州等可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)（RPS）計(jì)劃僅限于太陽(yáng)能項(xiàng)目；可再生能源信貸計(jì)劃（S-REC），其中太陽(yáng)能可以出售高于風(fēng)能100多倍的價(jià)格；科羅拉多州的A37 / SB05-143等太陽(yáng)能州政策提供1億美元的太陽(yáng)能激勵(lì)政策，風(fēng)能為零。此外，全美各地大量公共事業(yè)單位提供太陽(yáng)能專用公共事業(yè)補(bǔ)貼計(jì)劃，金額是分布式風(fēng)電的2-10倍。

 

　　雖然對(duì)分布式風(fēng)電激勵(lì)措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于其他清潔能源技術(shù)，但現(xiàn)在開(kāi)始追趕并不晚。DWEA表示，對(duì)于美國(guó)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，最重要的政策驅(qū)動(dòng)因素是30％的投資稅收抵免（ITC）。由于該政策終止，目前市場(chǎng)上用于中等規(guī)模風(fēng)機(jī)的分布式市場(chǎng)停滯不前。由于市場(chǎng)對(duì)資本成本和投資回收期的敏感性，ITC等前期稅收抵免是有利于分布式風(fēng)電更有效的激勵(lì)結(jié)構(gòu)。相關(guān)人士積極建議將現(xiàn)有的分布式風(fēng)電ITC延長(zhǎng)數(shù)年，或取消聯(lián)邦投資稅收抵免（匹配太陽(yáng)能）的100 kW限制并提供長(zhǎng)期的延期。作為ITC擴(kuò)展的一部分，為住宅風(fēng)力系統(tǒng)提供40％的ITC，最大功率為20kW。

 

　　同時(shí)，分布式風(fēng)電相關(guān)組織呼吁將美國(guó)能源部對(duì)分布式風(fēng)電研發(fā)的預(yù)算增加到風(fēng)電研究總預(yù)算的15％以上。自2002年以來(lái)，美國(guó)農(nóng)業(yè)部為農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)村企業(yè)的可再生能源和效率項(xiàng)目提供了高達(dá)25％的項(xiàng)目補(bǔ)貼。未來(lái)有望在當(dāng)前或更高的資金水平上維持2019年及以后的REAP計(jì)劃，同時(shí)更加支持分布式風(fēng)力發(fā)電。

 

　　據(jù)了解，為支持分布式風(fēng)電發(fā)展，紐約、俄勒岡、加利福尼亞、馬薩諸塞、馬里蘭和北卡羅來(lái)納等少數(shù)幾個(gè)州提供區(qū)域經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施，例如補(bǔ)貼、稅收抵免或基于生產(chǎn)的支付，但很多地方的政策多變且缺乏持續(xù)性。只有在紐約州等激勵(lì)政策和機(jī)制強(qiáng)有力的地方，加之良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，分布式風(fēng)電市場(chǎng)增長(zhǎng)更快。