何永秀，呂 媛，車怡然

（1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 102206；2.新能源電力與低碳發(fā)展研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)），北京 102206）

0 引言

我國(guó)東北、華北、西北“三北”地區(qū)擁有良好的風(fēng)力資源，但是受到我國(guó)地域幅度、經(jīng)濟(jì)差異以及高壓傳輸?shù)南拗?，大量的風(fēng)力資源不能被傳送到我國(guó)高負(fù)荷密度地區(qū)［1］。分布式風(fēng)力發(fā)電具有占地面積小、與接入點(diǎn)負(fù)荷中心較近的優(yōu)點(diǎn)［2］，尤其是低風(fēng)速風(fēng)機(jī)的普及，促進(jìn)了我國(guó)東南部等低風(fēng)速地區(qū)［3］分布式風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電分布式與集中式并重發(fā)展是必然的趨勢(shì)［4］。

我國(guó)的分布式風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)在處于初步發(fā)展階段，對(duì)于分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)的研究較少，但分布式風(fēng)力發(fā)電發(fā)展是我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，解決自發(fā)自用、就地消納、棄風(fēng)限電，刺激社會(huì)投資，調(diào)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)內(nèi)需、穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一種有效方案。分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的預(yù)測(cè)可以對(duì)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

灰色模型法［5］、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法［6-7］等預(yù)測(cè)方法對(duì)數(shù)據(jù)要求較高，不適用于建設(shè)初期的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)。針對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模時(shí)間序列短的這一特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)影響分布式風(fēng)力發(fā)電的因素，從多角度提出了分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)的方法，例如文獻(xiàn)［8］從經(jīng)濟(jì)學(xué)原理中的供需關(guān)系入手進(jìn)行預(yù)測(cè)，文獻(xiàn)［9-10］從分布式風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)進(jìn)步角度、政策及補(bǔ)貼角度、地區(qū)資源稟賦等影響新能源發(fā)電發(fā)展的因素出發(fā)對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電的前景進(jìn)行展望。影響分布式電源規(guī)模的因素較多，目前的研究從單個(gè)因素入手對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)是不合理的。影響分布式風(fēng)力發(fā)電發(fā)展規(guī)模的因素之間存在關(guān)系，傳統(tǒng)的多因素預(yù)測(cè)方法無法展現(xiàn)多因素之間的聯(lián)系。因此，本研究采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)利用定性與定量結(jié)合的方法處理復(fù)雜系統(tǒng)問題［11］，是一種系統(tǒng)整體思考與分析、綜合與推理的方法，定性—定量—定性、螺旋上升、逐漸深化推進(jìn)，能夠展現(xiàn)政策、技術(shù)、環(huán)境、市場(chǎng)因素對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的影響，適用于構(gòu)建分布式電源規(guī)模長(zhǎng)期趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型［12］。

對(duì)選擇“余量上網(wǎng)”模式的分布式風(fēng)力發(fā)電用戶的規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)。首先從政策、資源、技術(shù)、市場(chǎng)4 個(gè)方面分析影響分布式風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的因素；利用學(xué)習(xí)曲線根據(jù)地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電歷史規(guī)模數(shù)據(jù)計(jì)算出分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成本，將政策、資源、技術(shù)、市場(chǎng)因素量化成分布式風(fēng)力發(fā)電其他成本，進(jìn)而測(cè)算出全壽命周期下分布式風(fēng)力發(fā)電的單位電量成本；利用生長(zhǎng)曲線根據(jù)分布式風(fēng)力發(fā)電單位電量成本與地區(qū)燃煤標(biāo)桿電價(jià)預(yù)測(cè)地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模。最后，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)南方某地區(qū)不同發(fā)展速度下的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模進(jìn)行測(cè)算。

1 分布式風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)性影響因素現(xiàn)狀

主要從政策、自然資源、技術(shù)和市場(chǎng)4 個(gè)角度分析影響分布式風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的因素。

1.1 分布式風(fēng)力發(fā)電政策現(xiàn)狀

目前，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電政策主要由固定上網(wǎng)電價(jià)政策、保障并網(wǎng)政策、接網(wǎng)補(bǔ)貼政策、費(fèi)用分?jǐn)傉?、惠收?yōu)惠政策共5 類政策組成［13］，分別對(duì)風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)、上網(wǎng)電量比例、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接網(wǎng)費(fèi)用、風(fēng)力發(fā)電補(bǔ)貼來源、風(fēng)力發(fā)電增值稅、所得稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)稅收進(jìn)行了規(guī)定，引導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電建設(shè)。2009—2020 年的分地區(qū)風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)如表1所示。

表1 分地區(qū)風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)單位：元/kWh

2009 年至2020 年間，我國(guó)I～I(xiàn)V 類地區(qū)風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。其中，I、IV 類地區(qū)的上網(wǎng)電價(jià)下降幅度較大，下降比例為30%～40%。而II、III 類的下降幅度位于15%～30%之間。風(fēng)電價(jià)格的降低反映了近十年來我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電成本的降低，尤其是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備價(jià)格的降低，為風(fēng)力發(fā)電價(jià)格的降低提供了動(dòng)力。此外，隨著風(fēng)力發(fā)電價(jià)格的下降，我國(guó)的新能源投資也將更多地被引導(dǎo)到負(fù)荷集中的地區(qū)。

1.2 分布式風(fēng)力發(fā)電資源現(xiàn)狀

我國(guó)中東部和南方地區(qū)是分布式風(fēng)力發(fā)電建設(shè)的重要地區(qū)，主要體現(xiàn)在資源潛力和消納潛力兩個(gè)方面。

資源潛力方面，隨著風(fēng)力發(fā)電成本下降、低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)技術(shù)成熟、機(jī)組對(duì)建設(shè)環(huán)境適應(yīng)性增強(qiáng)，我國(guó)風(fēng)速6 m/s 左右、負(fù)荷密度高的中東部和南方地區(qū)成為分散式風(fēng)力發(fā)電建設(shè)的理想地區(qū)［1］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在中東部和南方地區(qū)在距地面80 m 高度，風(fēng)力資源不小于150 W/m2的技術(shù)可開發(fā)量為19.84億kW。我國(guó)中東部和南方地區(qū)陸上風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量如表2所示。

表2 我國(guó)中東南地區(qū)陸上風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量單位：萬kW

消納潛力方面，中國(guó)中東部和南方地區(qū)分布有長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲兩大經(jīng)濟(jì)中心，電力需求旺盛，消納能力強(qiáng)。以5%棄風(fēng)率考慮，華東地區(qū)可消納風(fēng)力發(fā)電規(guī)模約7 750 萬kW，華中地區(qū)可消納7 200萬kW，廣東省可消納2 000萬kW［13］。

微觀角度，城市風(fēng)能資源的利用也將促進(jìn)分布式風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展［14］。大的城市街道、高速公路、開闊場(chǎng)地、小山丘是城市風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有利地點(diǎn)。例如上海中心大廈屋頂上的風(fēng)能系統(tǒng)功率達(dá)到135 kW。

1.3 分布式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀

分布式風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)主要包括風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)以及風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)3 個(gè)方面，其中風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)以及風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)是風(fēng)能利用的關(guān)鍵問題［15］。

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)方面，隨著風(fēng)能勘察工作的不斷深入和低風(fēng)速技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，可以因地制宜提高風(fēng)能利用效率，有利于促進(jìn)低風(fēng)速地區(qū)的分布式風(fēng)力發(fā)電開發(fā)，分布式風(fēng)力發(fā)電的安裝成本下降。我國(guó)2010—2019年的風(fēng)力發(fā)電安裝成本如表3所示。

表3 我國(guó)2010—2019年風(fēng)力發(fā)電安裝成本單位：元/kW

風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)方面，受到分布式風(fēng)力發(fā)電的出力具有隨機(jī)性的影響，風(fēng)力電網(wǎng)并網(wǎng)容量越大，電網(wǎng)的不穩(wěn)定性越大。隨著對(duì)風(fēng)力發(fā)電接入電網(wǎng)臨界值的研究的深入，分布式風(fēng)力發(fā)電的滲透率提升，電網(wǎng)消納風(fēng)力發(fā)電的比例將會(huì)提升。

風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)方面，預(yù)測(cè)系統(tǒng)主要為物理建模技術(shù)和統(tǒng)計(jì)建模技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)日負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線誤差應(yīng)不超過25%，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)誤差不超過15%［16］，當(dāng)預(yù)測(cè)誤差超過規(guī)定范圍時(shí)將會(huì)帶來風(fēng)力發(fā)電懲罰［17］，增加了風(fēng)力發(fā)電運(yùn)維成本。

儲(chǔ)能是解決風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)問題和功率預(yù)測(cè)誤差一大有效途徑。當(dāng)儲(chǔ)能容量與風(fēng)力發(fā)電出力不小于18.67 MW/8.5 MWh 時(shí)［18］，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以作為火電廠的黑啟動(dòng)輔助，學(xué)者對(duì)風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)誤差損失與總體經(jīng)濟(jì)性之間的契合點(diǎn)進(jìn)行測(cè)算，發(fā)現(xiàn)當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量為風(fēng)力發(fā)電最大預(yù)測(cè)誤差的10%時(shí)總體經(jīng)濟(jì)效益最佳［19］。

1.4 分布式風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)現(xiàn)狀

風(fēng)力發(fā)電參與市場(chǎng)是風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展必經(jīng)之路。我國(guó)目前實(shí)行的可再生能源電價(jià)機(jī)制為固定電價(jià)機(jī)制，為國(guó)家財(cái)政帶來巨大的補(bǔ)貼漏洞，電價(jià)機(jī)制的轉(zhuǎn)變是解決這一難題的有效路徑。近年來。我國(guó)推出可再生能源消納責(zé)任權(quán)重制度，其本質(zhì)與國(guó)外的可再生能源電力配額制度相通，伴隨著售電公司的崛起，我國(guó)的可再生能源電價(jià)機(jī)制在未來有望轉(zhuǎn)化為“市場(chǎng)電價(jià)+綠證收入”制度。

在國(guó)家對(duì)企業(yè)與個(gè)人投資、建設(shè)和經(jīng)營(yíng)分散式風(fēng)力發(fā)電的鼓勵(lì)下，分布式風(fēng)力發(fā)電商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變也將成為必然，借鑒美國(guó)、德國(guó)、丹麥等分布式能源發(fā)達(dá)地區(qū)的社區(qū)風(fēng)力發(fā)電模式［20］，我國(guó)也將會(huì)出現(xiàn)以村、工廠、路為單位的分布式風(fēng)力發(fā)電投資模式，文獻(xiàn)［21］指出以村為單位的分布式投資運(yùn)營(yíng)模式下內(nèi)部收益率較傳統(tǒng)分散式風(fēng)力發(fā)電提升1%，同時(shí)還起到促進(jìn)地區(qū)就業(yè)、拉動(dòng)GDP的作用。市場(chǎng)化和運(yùn)營(yíng)模式的改變將會(huì)帶來分布式風(fēng)力發(fā)電的收入組成變化。

2 分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)模型

結(jié)合上文對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電政策、資源、技術(shù)、市場(chǎng)的現(xiàn)狀分析，本節(jié)對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電的單位電量成本測(cè)算，結(jié)合燃煤標(biāo)桿電價(jià)利用生長(zhǎng)曲線模型對(duì)地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.1 分布式風(fēng)力發(fā)電單位電量成本測(cè)算

分布式風(fēng)力發(fā)電單位電量成本受分布式風(fēng)力發(fā)電年成本和年發(fā)電量影響，如式（1）所示。分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組年成本由年折舊、年運(yùn)維成本和年收入組成，如式（2）所示。年發(fā)電量由容量與年有效發(fā)電小時(shí)，年有效發(fā)電小時(shí)數(shù)與地區(qū)資源因素有關(guān)，如式（3）所示。

1）分布式風(fēng)力發(fā)電投資成本。

分布式風(fēng)力發(fā)電年折舊與分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)投資成本有關(guān)［22］，分布式風(fēng)力發(fā)電投資系統(tǒng)由分布式風(fēng)力發(fā)電投資成本與儲(chǔ)能投資成本構(gòu)成［23］，如式（4）—式（6）所示。

式中：CDGw，in為分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)投資成本，元；rde為年折舊率；i0為基準(zhǔn)折現(xiàn)率；為第m年分布式風(fēng)力發(fā)電單位容量造價(jià)，元/kW；Pes為分布式風(fēng)力發(fā)電配套儲(chǔ)能容量，kWh；為第m年儲(chǔ)能單位電量成本，元/kWh；γes為儲(chǔ)能容量與分布式風(fēng)力發(fā)電容量的最佳比例。

根據(jù)學(xué)習(xí)曲線［24］，分布式風(fēng)力發(fā)電單位容量成本與分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模有關(guān)，如式（7）所示。

2）分布式風(fēng)力發(fā)電年運(yùn)維成本。

分布式風(fēng)力發(fā)電的年運(yùn)維成本由材料費(fèi)、修理費(fèi)、人工費(fèi)和其他運(yùn)營(yíng)費(fèi)用構(gòu)成，如式（8）所示。

3）分布式風(fēng)力發(fā)電年收入。

分布式風(fēng)力發(fā)電年收入由售電收入和碳排放權(quán)收入組成，如式（9）所示。不同電價(jià)機(jī)制下的售電收入計(jì)算方式不同，“固定電價(jià)”機(jī)制下售電收入受風(fēng)力發(fā)電指導(dǎo)價(jià)、年發(fā)電量以及上網(wǎng)比例影響，如式（10）所示。碳排放權(quán)交易收入如（11）所示?！笆袌?chǎng)電價(jià)+綠證收入”機(jī)制下售電收入還受到綠證價(jià)格的影響，如式（12）所示。

2.2 基于生長(zhǎng)曲線的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)

根據(jù)生長(zhǎng)曲線理論［24］，第m年的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模與第m年分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開放量、初期分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模、初期分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量、分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模到達(dá)最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量的時(shí)間有關(guān)，如式（13）—式（15）所示。

式中：Sm為第m年分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模，kW ；為第m年地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量，kW；a，b為生長(zhǎng)曲線方程參數(shù)；為初期地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量，kW；tsemi為分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模到達(dá)最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量的時(shí)間。

第m年地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量與分布式風(fēng)力發(fā)電單位電量成本和地區(qū)用戶銷售電價(jià)有關(guān)。當(dāng)單位電量成本大于1.2倍的脫硫燃煤標(biāo)桿電價(jià)時(shí)，分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量計(jì)算方式如式（16）所示；當(dāng)單位電量成本小于1.2倍的脫硫燃煤標(biāo)桿電價(jià)時(shí)，分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量計(jì)算方式如式（17）所示。

3 基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)

分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)流程如圖1所示。

圖1 分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)思路

圖中虛線表示間接由上一個(gè)變量間接得到下一個(gè)變量，實(shí)線表示直接計(jì)算得出。以第m年分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)為例，其步驟如下：

1）首先根據(jù)第m-1年分布式風(fēng)力發(fā)電單位容量造價(jià)計(jì)算出第m-1年的分布式風(fēng)力單位電量發(fā)電成本；

2）利用第m-1年的分布式風(fēng)力單位電量發(fā)電成本、地區(qū)脫硫燃煤標(biāo)桿電價(jià)、分布式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)資源總量計(jì)算出第m年分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量；

3）根據(jù)第m年分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量間接計(jì)算出第m年分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模，結(jié)合初期分布式風(fēng)力發(fā)電單位容量造價(jià)和初期分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模計(jì)算出第m年分布式風(fēng)力發(fā)電單位容量造價(jià)，形成閉環(huán)。

選用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)能夠直觀展現(xiàn)變量之間的邏輯關(guān)系，便于對(duì)多情景下的分布式風(fēng)力發(fā)電成本進(jìn)行測(cè)算。分布式風(fēng)力發(fā)電的成本和規(guī)模與往期的成本和規(guī)模有關(guān)，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的循環(huán)模型非常適合對(duì)時(shí)間序列自回歸模型進(jìn)行運(yùn)算。構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，如圖2所示。

圖2 風(fēng)力發(fā)電規(guī)模長(zhǎng)期預(yù)測(cè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

4 實(shí)證分析

1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.5MW 是分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的常見規(guī)模，因此選取2.5 MW 的分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行單位電量成本測(cè)算，相關(guān)數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 分布式風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)模型算例初始數(shù)據(jù)

對(duì)我國(guó)南方某地區(qū)2012—2030 年的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)。該地區(qū)2011—2020 年的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模、單位容量造價(jià)、風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)以及如表5所示。

表5 2011—2020年某地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電情況

2）分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)結(jié)果。

在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件VensimPLE 中構(gòu)建分布式風(fēng)力發(fā)電長(zhǎng)期規(guī)模預(yù)測(cè)模型。通過帶入輸入變量，仿真步長(zhǎng)為1 年，得出分布式風(fēng)力發(fā)電補(bǔ)貼數(shù)據(jù)以及規(guī)模預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，選取平均絕對(duì)百分比誤差（Mean Absolute Percent Error，MAPE）這一指標(biāo)對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)性能評(píng)價(jià)。MAPE 是用于評(píng)估預(yù)測(cè)性能最受歡迎的指標(biāo)之一，其取值范圍為［0，+∞），MAPE 為0%表示完美模型，MAPE 大于100%則表示劣質(zhì)模型，計(jì)算公式如式（18）所示。

式中：M為模型的MAPE值；n為預(yù)測(cè)值的數(shù)量；t為觀察值，表示時(shí)間序列中的時(shí)間指數(shù)，取值為1，2…，n；At為實(shí)際值；Ft為預(yù)測(cè)值。

利用學(xué)習(xí)曲線，對(duì)2011—2020 年分布式單位裝機(jī)成本進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果如圖3 所示，MAPE 為6.67%，預(yù)測(cè)效果良好。

圖3 2011—2020年單位裝成本預(yù)測(cè)值對(duì)比

根據(jù)分布式風(fēng)力發(fā)電單位裝機(jī)成本、分布式風(fēng)力發(fā)電年運(yùn)維成本、年收入可以得到分布式風(fēng)力單位電量發(fā)電成本；通過單位電量發(fā)電成本、地區(qū)脫硫燃煤標(biāo)桿電價(jià)、地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)資源總量可以計(jì)算出地區(qū)逐年分布式風(fēng)力發(fā)電最大經(jīng)濟(jì)開發(fā)量；通過分布式風(fēng)力發(fā)電最大經(jīng)濟(jì)開發(fā)量和地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模到達(dá)最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量的時(shí)間可以預(yù)測(cè)出每年地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模，2011—2020年地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)與實(shí)際值對(duì)比如圖4所示，MAPE值為8.02%，預(yù)測(cè)效果良好。

圖4 2011—2020年某地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模對(duì)比

該地區(qū)2021—2030 年的地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)結(jié)果如表6 所示，表中可以看出，2030 年地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模達(dá)到1 404 MW，為2020年的3倍。

表6 2021—2030年某地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)結(jié)果

3）分情景下的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)。

對(duì)不同分布式風(fēng)力發(fā)電發(fā)展速度下的地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電發(fā)展規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)。設(shè)定地區(qū)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模到達(dá)最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量的時(shí)間為50、60、70年分別對(duì)應(yīng)高發(fā)展速度、正常發(fā)展速度、低發(fā)展速度情景。得到的分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同情境下的分布式風(fēng)力發(fā)電發(fā)展規(guī)模

由圖5 可知，在不同情境下，隨著分布式風(fēng)電發(fā)展速度的提升，地區(qū)的分布式風(fēng)電規(guī)模的增長(zhǎng)趨勢(shì)更加明顯，高發(fā)展速度下的規(guī)模始終高于較低速度下的分布式風(fēng)力發(fā)電發(fā)展規(guī)模。

4 結(jié)語

從政策、資源、技術(shù)、市場(chǎng)4 個(gè)方面分析影響分布式風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)性因素的現(xiàn)狀，并將其量化為分布式風(fēng)力單位電量發(fā)電成本這一指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)模型?？紤]了風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)、脫硫燃煤標(biāo)桿電價(jià)、分布式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)資源總量、碳排放權(quán)交易、分布式風(fēng)力發(fā)電最大可經(jīng)濟(jì)開發(fā)量、風(fēng)力年有效利用小時(shí)數(shù)等因素對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的影響。選取南方某地區(qū)作為實(shí)證分析的對(duì)象，對(duì)其分布式風(fēng)力發(fā)電發(fā)展規(guī)模進(jìn)行了預(yù)測(cè)。實(shí)證分析的結(jié)果證實(shí)了本文構(gòu)建的分布式風(fēng)電發(fā)電規(guī)模預(yù)測(cè)模型的有效性和可用性，預(yù)測(cè)效果良好，可以為分布式風(fēng)電項(xiàng)目投資、地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)等提供可參考的依據(jù)。