技術革新和政策驅動將會成為分散式風電沖刺的號令槍，在革命性的屋頂分布式風能技術和一系列政策紅利的驅動下，分散式風電將迎來快速發展期，未來可期。
在全球范圍內，分散式風電和分布式光伏是兩種主流的可再生能源分布式應用模式。
但在過去數年里，受制于建設成本高、審批流程繁復、土地、融資、并網等諸多因素，分散式風電相對于集中式風電和分布式光伏，依然發展緩慢。
分散式風電在歐洲興起，特別是丹麥和德國，技術和商業模式都臻于成熟。在中國和美國，相對高歌猛進的光伏卻略顯落寞。
但近期，包括中國在內的一些國家，政策方面開始鼓勵分布式風電的發展；技術上也屢屢獲得突破。這為分布式風電的發展打開了巨大空間。
最近，來自英國的Katrick和來自美國的Aeromine分別公布了有別于傳統葉片渦輪機的分布式風能技術，有望改變分散式風電的游戲規則。此外，中美兩國在政策層面也對分散式風電予以了更大的支持，分散式風電正逐步邁入高速增長階段，未來有望成為推動風電裝機增長的一大主力。
分散式風電的潛力及政策助力
去年，國家能源局正式提出“千鄉萬村馭風計劃”，就此打開了分散式風電的市場空間。2021 年9 月，國內多個城市與風電企業發起“風電伙伴行動·零碳城市富美鄉村”方案，并率先提出“十四五”期間風電下鄉總裝機規模50GW 的目標。
從各省項目規劃情況看，十三五末期規劃的分散式風電總規模已接近20GW。據《長江證券》預計十四五期間將十三五規劃的項目落地，實現50GW 分散式裝機規模的確定性較高，年均新增10GW 左右。
長期來看，根據中國風能協會測算，按照全國 69萬個行政村計算，假如其中有 10 萬個村莊可以在田間地頭、村前屋后、鄉間路等零散土地上找出200 平方米用于安裝 2 臺5 兆瓦（MW）風電機組，全國就可實現1000 GW的分散式風電裝機規模。若按69 萬個村莊單個村莊安裝1 臺4-5MW 風機，則潛在市場規模也將達到上千吉瓦（GW ）級別。在此基礎上，若分散式風電的滲透率進一步提升，或單個村莊的風機數量進一步增長，分散式風電的潛在市場空間有望進一步向上，為風電裝機提供較大的增量。
2017年，國家能源局首次推出《關于加快推進分散式接入風電項目建設有關要求的通知》，業界認為分散式風電發展的“春天”已經到來。然而，政策頒布初期，受制于核準周期長、建設用地限制大、融資和建設成本高、運維管理難等問題，分散式風電的推進舉步維艱。
如今，分散式風電已經邁過了那段幼稚期，正穩步邁向成熟期。
十四五以來，政策端對分散式風電持續推動，2021 年國家能源局在第四屆風能開發企業領導人座談對風電下鄉亦有所展望，指出中東南地區重點推進風電就地就近開發，特別在廣大農村實施“千鄉萬村馭風計劃”。
今年，國家能源局發布《加快農村能源轉型發展助力鄉村振興的實施意見》，提出將推動千村萬戶電力自發自用，支持具備資源條件的地區，特別是鄉村振興重點幫扶縣，建設分布式風電和光伏發電。5月30日，國家發改委、國家能源局發布了《關于促進新時代新能源高質量發展實施方案的通知》，文件提出風電項目由核準制調整為備案制，積極推進鄉村及工業企業分散式風電開發，打通了過去分散式風電項目的一大壁壘。
不久后，地方層面便積極響應。吉林省能源局發布《吉林省能源局2022 年度推進新能源鄉村振興工程工作方案》，成全國首個省級“新能源+鄉村振興”方案。四川省發改委與能源局印發《關于進一步規范風電建設管理有關事項的通知》，同樣明確集中式風電項目由省發展改革委核準，分散式風電項目由市（州）發展改革委核準，推動風電項目由核準制調整為備案制。
整體看，在國家層面政策的持續驅動下地方政府積極響應，在經濟性大幅提升背景下有望大幅帶動分散式風電的潛在需求。
除了中國，遠在大洋彼岸的美國也具有豐富的分散式風電潛力并與近期迎來了政策利好。
根據美國國家可再生能源實驗室（NREL）的新分析，美國今天有潛力提供近1400 GW的分布式風能容量，并從中獲利。同時，NREL 研究人員分析了分布式風能在實現美國到 2035 年實現 100% 清潔電力目標方面可能發揮的作用，他們確定美國有足夠的分布式風能潛力來供應美國目前年用電量的一半以上。在政策方面，美國剛立法不久的《通貨膨脹削減法案》中則規定對對低收入社區符合標準的風電、光伏設施增加10-20%的稅收優惠，將會進一步推動美國國內分布式風電及光伏的發展。
屋頂風電技術的新突破
除了政策助力，近期，在技術革新方面，分散式風電也引來了新的突破。科研人員們把目光投向了不同于傳統渦輪風機的無葉片風能裝置。
英國可再生能源公司Katrick Technologies 設計了一種獨特的風力發電面板系統，可利用來自地面和低空環境的風能生產可持續能源。與傳統渦輪機相比，這些面板使用更廣泛的風頻和風速，使用單獨作用的翼型來捕獲動能并將其轉化為綠色電力。風力發電板中包含多層機翼，不同尺寸的機翼增加了利用動能的表面積，當風穿過面板時，它們會獨立振蕩，產生能量，然后可以將其轉化為可持續的電力。
在實踐中，面板可以安裝在跑道附近、路邊或建筑物頂部。由于其較小的尺寸和模塊化配置，它們還可以與現有陸上風電場等新建場地互補，最大限度地發揮場地的發電潛力。該公司目前正在與格拉斯哥機場進行風測圖項目，以確定現場安裝的面板可以產生多少電力。研究表明，該技術每年每10kW額定面板陣列可產生高達 22000 千瓦時的電力。目前，Katrick已將其風力發電面板系統應用于Silverburn 購物中心及Howard Tenens的倉儲設施中。
與傳統葉片渦輪機相比，Katrick Technologies 的風力發電板具有以下關鍵優勢：
尺寸小，更易于建造和安裝，同時在工作空間內保持較大的表面積，這也意味著它們可以安裝到現有結構中，即使在城市和住宅環境中也是如此。
面板的尺寸和翼型的配置使它們能夠捕獲所有速度和頻率的風，包括渦輪機無法進入的地面風。
由于其模塊化設計和快速部署，它們可以在任何規模上輕松實施。它們還需要很少的維護，從而延長了它們的整體生命周期。
此外，美國休斯頓大學的附屬公司 Aeromine Technologies 也設計了一種創新性的屋頂無葉片風能裝置，該系統已通過與阿爾伯克基的桑迪亞國家實驗室和德克薩斯理工大學的聯合研究得到驗證，可輕松安裝在建筑物的邊緣，并且可以在與屋頂太陽能相同的成本下產生多達 50% 的能量，同時僅只需太陽能電池板所需屋頂空間的 10%。
該系統由多個靜止的、靜音的單元組成，這些單元采用專利空氣動力學設計，可在低至 5 英里/小時的風速下捕獲并放大建筑氣流，類似于賽車上的翼型。具體運行時，這些固定的機翼向風中傾斜，在設備的中心產生低壓真空區域，通過機翼本身或中間圓桿上的穿孔吸入空氣，以填充該低壓區，此過程中管道中的一個相對較小的內部螺旋槳將運轉并進行發電。
Aeromine 的無葉片風能裝置系統通常由 20 到 40 個單元組成，安裝在面向主要風向的建筑物邊緣，可安裝于倉庫和配送中心、制造設施、辦公樓、多戶住宅開發和大型零售店等平屋頂建筑物。該系統靜音且易于安裝，使其成為現場可再生能源的經濟高效且節省空間的解決方案。
根據Aeromine 2021 年 1 月向 AFWERX Reimagining Energy 挑戰提出的解決方案中，這些單元的每個額定功率為 5 kW，相當接近一個典型的21片家用屋頂太陽能系統的輸出。在新聞稿中，Aeromine也表示，一個無葉片風能裝置單元可提供與多達 16 個太陽能電池板相同的電量。
此外，Aeromine 的無葉片風能裝置系統可以與現有太陽能解決方案進行無縫集成，Aeromine 系統的屋頂占地面積小，因此可以利用太陽能電池板覆蓋屋頂的其余部分，實現太陽能與風能的互補使用。該技術是傳統分布式風力渦輪機的重大飛躍，傳統分布式風力渦輪機不適合大多數屋頂應用。目前，巴斯夫正在其位于密歇根州懷恩多特的制造廠測試該系統。
Aeromine 首席執行官大衛·阿薩諾 (David Asarnow) 表示：“這是一個改變游戲規則的技術，為快速增長的屋頂發電市場增加了新的價值，幫助企業利用尚未開發的分布式可再生能源實現其彈性和可持續發展目標。Aeromine的專利技術為現場發電市場帶來了風能的性能，減輕了旋轉的風力渦輪機和效率較低的太陽能電池板所帶來的傳統限制。”
未來可期
當前風電產業正處于發展的“十字路口”，分布式風電被認為是撬動產業下一輪爆發的“藍海”。今年以來，一系列政策紅利試圖帶動分布式風電“換擋”進入快車道。今年，國家能源局等九部門聯合印發的《“十四五”可再生能源發展規劃》提出，“十四五”期間通過試點示范，在全國100個縣中優選10000個行政村，推動鄉村風電開發。
在此情況下，多家行業研究機構都預測認為，分散式風電裝機已經步入了高速增長期。平安證券指出，2021 年以來風機價格大幅下降，分散式風電有條件在平價的同時與鄉村振興融合，風資源數據庫以及測風數據共享等機制將有效解決分散式風電測風相關問題，核準制改備案制將簡化分散式風電項目開發的前期流程，這些因素有望合力推動國內分散式風電的興起，打開陸上風電的成長空間。
廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強表示，在未來新型能源系統中，風電、光伏占比要到65%至70%，而目前風電、光伏在能源結構中占比還不足5%，風電仍有很大的發展空間。集中式風電、分散式風電各有優勢，缺一不可，分散式風電未來潛力巨大。
陸上集中式風電、海上風電和分散式風電被稱為拉動國內風電規模化發展的“三駕馬車”。集中式風電與海上風電已行到中途，技術革新和政策驅動則將會成為分散式風電這架“馬車”沖刺的號令槍，分散式風電未來可期。
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