基于電量多邊交易的風(fēng)電場發(fā)電效能評價方法探討

文 | 梁志靜，萬春秋

基于電量多邊交易的風(fēng)電場發(fā)電效能評價方法探討

文 | 梁志靜，萬春秋

近10年，中國的風(fēng)電開發(fā)建設(shè)取得了飛速發(fā)展，全產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，裝機容量連續(xù)多年世界第一。在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)取得豐碩成果的同時，由電網(wǎng)建設(shè)與風(fēng)電開發(fā)建設(shè)進度的不匹配、風(fēng)火利益平衡等多種因素造成的棄風(fēng)限電問題愈演愈烈。2015年甘肅省棄風(fēng)率達39%，比2014年的11%提高了28個百分點，代表風(fēng)電場發(fā)電收益水平的等效利用小時數(shù)也由2014年的1596h下降到2015年的1184h，已經(jīng)嚴(yán)重低于風(fēng)電投資盈利平衡點（約1800h），甘肅省風(fēng)電企業(yè)面臨全面虧損狀態(tài)。

為改善以上問題，在國家“開展多方直接交易”政策的指引下，甘肅省開展了各種類型的電量多邊交易。據(jù)了解，甘肅省2015年新能源企業(yè)與連鋁等大用戶直接交易電量6324萬千瓦時，與國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價相比，發(fā)電收入減少約1486萬元，上網(wǎng)電價平均降低約0.24元/ kWh。2015年新能源企業(yè)替代蘭鋁等自備電廠交易電量約13.7億千瓦時，與國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價相比，發(fā)電收入減少約4.44億元，上網(wǎng)電價平均降低約0.33元/kWh，所降價格已經(jīng)超過電網(wǎng)結(jié)算電價，也就是說，風(fēng)電等新能源以負(fù)電價的代價換取了少量發(fā)電權(quán)。

在電量多邊交易參與下，風(fēng)電上網(wǎng)電量與發(fā)電收益不再成正比，等效利用小時數(shù)已不能客觀地說明風(fēng)電場的發(fā)電收益水平。甘肅省2015年風(fēng)電等效利用小時數(shù)1184h已不能代表風(fēng)電場的實際發(fā)電收益水平。在此背景下，如何客觀、科學(xué)地評價風(fēng)電場實際發(fā)電收益水平，成為擺在風(fēng)電生產(chǎn)運營管理工作者面前的一項重要課題。基于此，本文對當(dāng)前國內(nèi)各類風(fēng)電電量多邊交易模式進行探討，在嘗試開展基于電量多邊交易的風(fēng)電場發(fā)電收益評價工作過程中，提出了“等效上網(wǎng)電量”、“基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)”等概念，希望能夠推進評價工作的規(guī)范化進程。

風(fēng)電電量多邊交易模式

自2015年3月15日國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9號）以來，電力消納較為困難的省份（如甘肅、新疆、內(nèi)蒙等）相繼開展了關(guān)于電力市場化交易機制的探索，即在電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)和電力用戶之間多方進行的交易。目前，關(guān)于風(fēng)電多邊交易類型主要有以下三種：

一、大用戶直接交易，即用電大戶與發(fā)電企業(yè)直接進行電能交易。交易方式及特點：符合標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)電企業(yè)和用戶之間自主選擇，采取雙邊協(xié)商和集中撮合相結(jié)合的交易模式，確定交易電量和價格，按照國家規(guī)定的輸配電價向電網(wǎng)企業(yè)支付相應(yīng)的過網(wǎng)費，并簽訂電網(wǎng)企業(yè)參與的三方合同。

二、自備電廠替代交易，即用電大戶自備電廠發(fā)電權(quán)的交易。交易方式及特點：自備電廠替代交易的方式與大用戶直接交易相同，目標(biāo)是通過建立電量置換機制進一步提高電力系統(tǒng)消納可再生能源的能力，引導(dǎo)擁有自備電廠的企業(yè)在當(dāng)?shù)刎?fù)荷低谷期降低自備電廠發(fā)電出力，使用可再生能源電量，在負(fù)荷高峰期組織等量自備電廠電量上網(wǎng)。

三、跨省跨區(qū)外送交易，即電力富余地區(qū)通過電網(wǎng)外送通道與缺電地區(qū)之間的電力交易。交易方式及特點：跨省跨區(qū)外送交易由送電、受電市場主體雙方在自愿平等基礎(chǔ)上，采取中長期交易為主、臨時交易為補充的交易模式，按照“風(fēng)險共擔(dān)、利益共享”原則協(xié)商或通過市場化交易方式確定送受電量、價格，實現(xiàn)電力富余地區(qū)火電與新能源按比例打捆外送。

上述三種交易方式上網(wǎng)電價往往低于國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)的標(biāo)桿電價，其中大用戶直接交易和自備電廠替代交易即為國務(wù)院9號文中提到的市場主體的“直接交易”，電價一般較低，其本質(zhì)為電解鋁等高耗能企業(yè)提供“優(yōu)惠電”，2015年甘肅省甚至出現(xiàn)了“負(fù)”上網(wǎng)電價的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了風(fēng)電企業(yè)的發(fā)電收益。

風(fēng)電場發(fā)電效益評價方法探索

一、風(fēng)電場發(fā)電效益評價方法概述

在風(fēng)電項目投資建設(shè)中，開發(fā)商首先請專業(yè)的設(shè)計單位編制項目的可行性研究報告，報告中包含了項目的風(fēng)能資源水平、發(fā)電能力、工程投資概算、發(fā)電收益水平等內(nèi)容，其中風(fēng)能資源水平、發(fā)電能力和發(fā)電收益是決定項目投資價值的重要因素，能源主管部門根據(jù)報告中的風(fēng)能資源水平、發(fā)電能力評價結(jié)果等來綜合確定項目的標(biāo)桿上網(wǎng)電價。

目前，行業(yè)內(nèi)一般用等效利用小時數(shù)來評價風(fēng)電場發(fā)電水平和盈利水平。根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的《風(fēng)電場生產(chǎn)運行統(tǒng)計指標(biāo)體系（2014版）》，等效利用小時數(shù)的定義為：等效利用小時數(shù)也稱作等效滿負(fù)荷發(fā)電小時數(shù)，是指統(tǒng)計周期內(nèi)風(fēng)電場發(fā)電量折算到總裝機容量滿負(fù)荷運行條件下的發(fā)電小時數(shù)，計算公式為：

等效利用小時數(shù)=風(fēng)電場發(fā)電量/風(fēng)電場總裝機容量。

從以上定義及公式可以看出，年度等效利用小時數(shù)決定了風(fēng)電場的發(fā)電水平，其與上網(wǎng)電價共同決定了風(fēng)電場的發(fā)電收益，兩者缺一不可。為了實現(xiàn)風(fēng)電場發(fā)電收益的客觀評價，需要將年度等效利用小時數(shù)折算到標(biāo)桿上網(wǎng)電價的基準(zhǔn)上方有意義。因而，在電量多邊交易情況下，因引入市場化機制后，交易電價根據(jù)市場環(huán)境確定，不再是一個確定數(shù)值，導(dǎo)致實際結(jié)算電價低于標(biāo)桿上網(wǎng)電價，這就需要根據(jù)實際結(jié)算電價與標(biāo)桿電價的價差，核算出與標(biāo)桿電價相比的發(fā)電收入的損失，進而確定等效電量損失，從而得出等效小時數(shù)損失，最終獲得基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)。在這個推導(dǎo)過程中，有幾個概念需要明確，包括交易價差、發(fā)電收入損失、等效上網(wǎng)電量和基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)，定義分別如下：

（一）電量交易價差

電量交易價差是指電量多邊交易情況下，實際結(jié)算電價與國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價的差值，計算公式如下：

電量交易價差=標(biāo)桿電價-實際結(jié)算電價。

其中，因風(fēng)電上網(wǎng)電價由電網(wǎng)結(jié)算電價和國家新能源補貼組成，一般情況下，無論參與何種類型的電量交易，新能源補貼均由國家財政支付，且為固定額度；電量交易價差主要由電網(wǎng)實際結(jié)算電價差異造成，所謂電量交易價差即為電網(wǎng)實際結(jié)算電價與電網(wǎng)標(biāo)桿電價的差額。

（二）發(fā)電收入損失

發(fā)電收入損失是指電量多邊交易情況下，實際發(fā)電收入與基于國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價理論發(fā)電收入的差值，計算公式如下：

發(fā)電收入損失=國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價×上網(wǎng)電量-實際結(jié)算電價×上網(wǎng)電量。

（三）等效上網(wǎng)電量

等效上網(wǎng)電量是指電量多邊交易情況下，將風(fēng)電場實際上網(wǎng)電量折算到基于國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價基礎(chǔ)上的等效電量，計算公式如下：

等效上網(wǎng)電量=實際發(fā)電收入/國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價；

或為：

等效上網(wǎng)電量=實際上網(wǎng)電量-發(fā)電收入損失/國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價。

（四）基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)

基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)是指電量多邊交易情況下，將理論等效利用小時數(shù)折算到基于國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價基礎(chǔ)上的滿負(fù)荷發(fā)電小時數(shù)，計算公式如下：

基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)=等效上網(wǎng)電量/風(fēng)電場裝機容量；

或為：

基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)=理論等效利用小時數(shù)-上網(wǎng)電量損失/風(fēng)電場裝機容量。

其中，上網(wǎng)電量損失為電量交易價差導(dǎo)致的風(fēng)電場上網(wǎng)電量效能的降低，即為發(fā)電收入損失與國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價的比值。

二、風(fēng)電場發(fā)電效益評價案例及思考

以某風(fēng)電場項目為例，國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)標(biāo)桿電價為0.51元/kWh，設(shè)其盈利平衡點為1800h。根據(jù)2015年實際上網(wǎng)電量，該項目等效利用小時數(shù)為1820h，接近盈利平衡點，但因其參與了大用戶直接交易和跨省區(qū)外送交易，導(dǎo)致實際發(fā)電收入比基于標(biāo)桿電價的理論收入少約110萬元，按照標(biāo)桿電價，相當(dāng)于上網(wǎng)電量損失210萬千瓦時，等效利用小時數(shù)損失約70h，基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)僅有1750h，已經(jīng)低于盈利平衡點，該項目在2015年是虧損的。

針對電量多邊交易對風(fēng)電場盈虧水平產(chǎn)生的影響，以下兩項風(fēng)電場項目投資評價與運營評價的重要課題值得思考：

首先，在風(fēng)電場項目前期投資效益評估中，是否應(yīng)該考慮電量多邊交易的不確定性，來合理地確定風(fēng)電場項目投資的盈利平衡點，從風(fēng)能資源、風(fēng)電機組出力水平、投資成本、電力市場環(huán)境等多方面科學(xué)評價風(fēng)電場項目的投資價值。但是，電力市場化改革尚處于起步階段，仍有很多不確定性因素，如何合理地確定電量多邊交易對投資收益的影響系數(shù)，是擺在風(fēng)電場項目投資效益評估方面的一個重要課題，需要根據(jù)不同地區(qū)電力市場環(huán)境的變化進行反復(fù)探索與論證。

其次，等效利用小時數(shù)作為評價風(fēng)電場發(fā)電能力和收益水平的一項關(guān)鍵指標(biāo)，用于集團公司對下屬企業(yè)的生產(chǎn)考核，風(fēng)電場項目之間也主要以該指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)進行行業(yè)內(nèi)外運營水平和盈利水平的對標(biāo)。但電量多邊交易機制的引入使該指標(biāo)的價值變得“縮水”，在今后風(fēng)電場項目考核與對標(biāo)中，如何規(guī)范該項指標(biāo)的核算方法，進而體現(xiàn)其在風(fēng)電場項目運營和盈利水平評價中的價值，需要國家電力標(biāo)準(zhǔn)制定部門、行業(yè)協(xié)會與風(fēng)電開發(fā)企業(yè)共同探討。

結(jié)論

在嚴(yán)峻的限電形勢下，為了提高發(fā)電水平，風(fēng)電已經(jīng)提早卷入電力市場化改革的浪潮，衍生了各種類型的電量交易行為，即風(fēng)電多邊交易。風(fēng)電參與多邊交易，看似提高了發(fā)電量，實際是以電價降低為代價的，綜合考慮各類運維成本和管理成本后，電量多邊交易是否實質(zhì)上提高了風(fēng)電場的盈利水平，需要客觀、科學(xué)的評價方法。本文即以風(fēng)電場等效利用小時數(shù)為例，進行了基于電量多邊交易的風(fēng)電場發(fā)電效益評價方法的探索。

等效利用小時數(shù)是評價風(fēng)電場發(fā)電水平和盈利水平的一項綜合指標(biāo)，其對風(fēng)電場發(fā)電效益的影響是與國家發(fā)展改革委核準(zhǔn)的上網(wǎng)標(biāo)桿電價成正比關(guān)系的，電量多邊交易機制的引入導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電實際結(jié)算電價低于標(biāo)桿電價，風(fēng)電場發(fā)電收入不再與等效利用小時數(shù)成正比，因而需要將風(fēng)電場實際上網(wǎng)電量折算到基于標(biāo)桿電價的等效電量，獲得基于標(biāo)桿電價的等效發(fā)電小時數(shù)。

本文簡要介紹了基于標(biāo)桿電價的等效利用小時數(shù)的核算方法，并從實際風(fēng)電場案例核算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電量多邊交易對風(fēng)電場的盈利水平產(chǎn)生了較大的影響。在標(biāo)桿電價核算方式下能夠盈利的風(fēng)電場，因電量多邊交易造成了風(fēng)電場較多的發(fā)電收入損失，風(fēng)電場項目實質(zhì)出現(xiàn)了虧損。同時，針對電量多邊交易對風(fēng)電場盈虧水平產(chǎn)生的影響，提出了風(fēng)電場項目投資評價與運營評價的重要課題，期待與行業(yè)同仁共同探索解決。

（作者單位：中節(jié)能風(fēng)力發(fā)電股份有限公司）