風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)組延壽經(jīng)濟(jì)性分析

徐燕鵬

我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)90年代發(fā)展至今，歷經(jīng)二十余載，已經(jīng)從當(dāng)初的零星試點(diǎn)成長為裝機(jī)規(guī)模全球第一。但是風(fēng)電在經(jīng)歷了高速發(fā)展后，風(fēng)速高、開發(fā)條件好的優(yōu)質(zhì)資源區(qū)大部分利用殆盡。此外，北方地區(qū)存在棄風(fēng)限電等問題，南方地區(qū)則受到風(fēng)速低、開發(fā)成本高等因素限制。在行業(yè)平價(jià)上網(wǎng)的大背景下，如何滿足項(xiàng)目的基準(zhǔn)收益率已經(jīng)是開發(fā)企業(yè)和整機(jī)廠商需要迫切解決的問題。為了在“搶裝潮”過后實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，行業(yè)已經(jīng)提前將目光鎖定在保障平價(jià)項(xiàng)目盈利的風(fēng)電機(jī)組新產(chǎn)品研發(fā)及盈利模式上。

伴隨行業(yè)的快速發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組制造、研發(fā)領(lǐng)域的新技術(shù)、新理念層出不窮，各整機(jī)廠商不斷推出大容量、長葉片、高塔架的產(chǎn)品。但是由于技術(shù)難度指數(shù)級(jí)上升，尤其是葉輪尺寸的不斷加大，帶來了加工、運(yùn)輸、安裝和維護(hù)等方面的種種問題。

因此，業(yè)界需要針對(duì)未來市場環(huán)境探索更具競爭力的方法及途徑。通過分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電項(xiàng)目延壽可以有效提升收益率，對(duì)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)具有重要意義，本文將就項(xiàng)目延壽做經(jīng)濟(jì)性分析。

風(fēng)電項(xiàng)目延壽方案

風(fēng)電項(xiàng)目延壽主要分為技改延壽及設(shè)計(jì)延壽。技改延壽是針對(duì)已建風(fēng)電場，設(shè)計(jì)運(yùn)營期到期后，如果機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，就需要對(duì)其進(jìn)行延壽評(píng)估并通過正常的技改實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場延壽，屬于整機(jī)的被動(dòng)延壽。設(shè)計(jì)延壽是指通過研發(fā)階段設(shè)計(jì)，使機(jī)組超過目前的20年設(shè)計(jì)壽命，實(shí)現(xiàn)更長的運(yùn)行周期，屬于整機(jī)的主動(dòng)延壽。

目前，機(jī)組延壽主要面臨政策及技術(shù)因素限制。政策方面，當(dāng)前能夠明確執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的有效期為20年，對(duì)于項(xiàng)目運(yùn)營期滿后資源如何重新配置，尚無明確政策。

技術(shù)方面，國內(nèi)整機(jī)通常的設(shè)計(jì)壽命為20年，但風(fēng)電項(xiàng)目永久征地年限為50年。另外，在風(fēng)電場設(shè)計(jì)中，風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)、塔架、升壓站等均按20年以上壽命設(shè)計(jì)，整機(jī)運(yùn)行壽命限制造成許多設(shè)計(jì)上的浪費(fèi)。

從國際經(jīng)驗(yàn)來看，在大部分項(xiàng)目中，整機(jī)運(yùn)行期達(dá)到25年已經(jīng)是常規(guī)要求，部分項(xiàng)目已在探索30年運(yùn)營期，基本都取得了較好收益。例如，2016年，英國有18個(gè)風(fēng)電場的運(yùn)營期超過20年，其中，11個(gè)被延壽，2個(gè)退役，5個(gè)被重新安裝機(jī)組。因此，本文以某風(fēng)電場為參考案例，從經(jīng)濟(jì)性角度對(duì)項(xiàng)目延壽后不同運(yùn)營期年限進(jìn)行分析，研究運(yùn)營期年限對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，尤其是收益率及平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）的影響。

測算案例

案例風(fēng)電場位于河南省，裝機(jī)容量為100MW，所在地風(fēng)電基準(zhǔn)標(biāo)桿電價(jià)為0.57元/千瓦時(shí)，脫硫燃煤電價(jià)為0.3779元/千瓦時(shí)，年利用小時(shí)數(shù)為2500小時(shí)，靜態(tài)投資為7000元/千瓦。

延壽成本主要由部件維護(hù)產(chǎn)生。假設(shè)在不考慮初始投資增加的情況下，延壽項(xiàng)目的整機(jī)及其他設(shè)備可以通過后續(xù)運(yùn)維實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，在20年運(yùn)營期滿后，對(duì)其按平價(jià)上網(wǎng)模式下每年增加500萬元運(yùn)維成本進(jìn)行測算。

一、延壽項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性測算

按照案例風(fēng)電場的基本參數(shù)測算不同延壽年限情況下項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)20年運(yùn)營期采取兩種不同電價(jià)方式分別研究：（1）前20年運(yùn)營期按標(biāo)桿電價(jià)測算，延壽1～10年按脫硫燃煤電價(jià)測算。（2）前20年運(yùn)營期及延壽1～10年均按平價(jià)（脫硫燃煤電價(jià)）測算。

（一）標(biāo)桿電價(jià)+脫硫燃煤電價(jià)模式下的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性測算

考慮基礎(chǔ)場景，并按照下述邊界條件測算的20～30年不同運(yùn)營期項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性如表2所示。

（1）運(yùn)營期延長暫不考慮初始投資增加。

（2）運(yùn)營期上網(wǎng)電價(jià)為0.57元/千瓦時(shí)，延長期上網(wǎng)電價(jià)（脫硫燃煤電價(jià)）為0.3779元/千瓦時(shí)。

（3）20年運(yùn)營期后的運(yùn)維費(fèi)以每5年增加固定資產(chǎn)的0.5%考慮。

從上述分析來看，若項(xiàng)目在20年運(yùn)營期結(jié)束后繼續(xù)運(yùn)營，前20年的上網(wǎng)電價(jià)按風(fēng)電標(biāo)桿電價(jià)計(jì)算，增壽部分按脫硫電價(jià)計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)：項(xiàng)目全投資收益率（所得稅后）由14.79%提高到15.14%，資本金收益率由42.15%增加到42.17%。增壽年限每增加1年：銷售收入（不含稅）年平均增加約8360萬元，利潤年平均增加約7030萬元，凈現(xiàn)值年平均增加約595萬元。

由此可知，延壽年限越長，項(xiàng)目整體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越好。但是年限越長，收益率、銷售收入、凈現(xiàn)值等對(duì)增壽年限的敏感性越小。

（二）平價(jià)上網(wǎng)（脫硫燃煤電價(jià)）模式下的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性測算

考慮基礎(chǔ)場景，并按照下述邊界條件測算的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性如表3所示。

（1）運(yùn)營期延長暫不考慮初始投資增加。

（2）運(yùn)營期及延長期電價(jià)均為脫硫燃煤電價(jià)——0.3779元/千瓦時(shí)。

（3）20年運(yùn)營期后的運(yùn)維費(fèi)以每5年增加固定資產(chǎn)的0.5%考慮。

從上述分析來看，整個(gè)運(yùn)營期均按脫硫燃煤電價(jià)計(jì)算的平價(jià)項(xiàng)目，若在20年運(yùn)營期結(jié)束后繼續(xù)運(yùn)營，可以發(fā)現(xiàn)：項(xiàng)目全投資收益率（所得稅后）由7.54%提高到8.67%，資本金收益率由12.77%增加到14.22%。增壽年限每增加1年：銷售收入（不含稅）年平均增加約8360萬元，利潤年平均增加約6063萬元，凈現(xiàn)值年平均增加約595萬元。

由此可知，延壽年限越長，項(xiàng)目整體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越好。但是年限越長，收益率、銷售收入、凈現(xiàn)值等對(duì)增壽年限的敏感性越小。

在平價(jià)上網(wǎng)的大趨勢(shì)下，一些資源較差、投資成本高的地區(qū)，在原有20年運(yùn)營期情況下實(shí)現(xiàn)不了平價(jià)的收益要求，通過延長項(xiàng)目運(yùn)營期，收益率可以達(dá)到甚至超過8%，從而具有一定的開發(fā)價(jià)值。

二、延壽方案對(duì)項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)及投資影響的測算

從測算結(jié)果來看，無論是標(biāo)桿電價(jià)項(xiàng)目延壽，還是平價(jià)項(xiàng)目延壽，經(jīng)濟(jì)性都有一定程度提高。在平價(jià)上網(wǎng)且保證最低收益率8%的情況下，電價(jià)和工程造價(jià)的波動(dòng)對(duì)項(xiàng)目競爭力至關(guān)重要。下面就電價(jià)和總成本及機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性做測算分析。

（一）延壽方案對(duì)基準(zhǔn)收益率下上網(wǎng)電價(jià)的影響

考慮基礎(chǔ)場景，并按照下述邊界條件測算的項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)如表4所示。

（1）運(yùn)營期延長暫不考慮初始投資增加。

（2）20年運(yùn)營期后的運(yùn)維費(fèi)以每5年增加0.5%考慮。

（3）按項(xiàng)目全投資收益率（稅后）為8%反推上網(wǎng)電價(jià)。

國家發(fā)展改革委發(fā)布的《關(guān)于深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制改革的指導(dǎo)意見》，將現(xiàn)行燃煤發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制改為“基準(zhǔn)價(jià)+上下浮動(dòng)”的市場化價(jià)格機(jī)制?；鶞?zhǔn)價(jià)按當(dāng)?shù)噩F(xiàn)行燃煤發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)確定，浮動(dòng)幅度為上浮不超過10%、下浮原則上不超過15%。

由上述分析可以看出：不同延壽年限在保證8%收益率的情況下，延壽時(shí)間越長，上網(wǎng)電價(jià)越低。延壽至30年時(shí)，上網(wǎng)電價(jià)可降低0.0295元/千瓦時(shí)，降幅比例為7.8%，接近指導(dǎo)意見的下限。

從平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）來看，延壽1～10年時(shí)，其由0.3566元/千瓦時(shí)降低到0.3259元/千瓦時(shí)。但運(yùn)營年限越長，上網(wǎng)電價(jià)及平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）的敏感性越小。

（二）延壽方案對(duì)總成本及機(jī)組價(jià)格的影響

考慮基礎(chǔ)場景并按照下述邊界條件測算的項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)如表5所示。

（1）20年運(yùn)營期后運(yùn)維費(fèi)以每5年增加0.5%考慮。

（2）按項(xiàng)目全投資收益率（稅后）8%反算初始投資。

可以看出，不同延壽年限按8%的收益率反推，延壽時(shí)間越長，可接受的投資水平越高。本案例中，在投資基準(zhǔn)值為7000元/千瓦的條件下，必須優(yōu)化投資才能滿足8%的收益率，在其他價(jià)格因素不變的情況下，整機(jī)須降價(jià)225元/千瓦才可滿足條件。目前，在因供需關(guān)系導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組零部件不斷漲價(jià)的情況下，降本對(duì)項(xiàng)目業(yè)主及整機(jī)廠商來說都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，而從本案例可以看出，延壽3年左右即可達(dá)到基準(zhǔn)收益率水平。

在保證項(xiàng)目收益率不變的情況下，增壽年限每增加1年，影響投資或機(jī)組價(jià)格約56元/千瓦。延壽時(shí)間越長，項(xiàng)目投資空間越大，每延壽一年可增加56元/千瓦左右的成本空間。

結(jié)論

面對(duì)即將全面實(shí)現(xiàn)平價(jià)的市場狀況，開展延壽方案的經(jīng)濟(jì)性研究對(duì)風(fēng)能資源較差或建設(shè)成本較高地區(qū)實(shí)現(xiàn)平價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

通過本文的分析可以看出，無論是執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的項(xiàng)目，還是執(zhí)行脫硫燃煤電價(jià)的平價(jià)項(xiàng)目，延壽年限越長，項(xiàng)目的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如收益率、資本金收益率、利潤總額、資金凈現(xiàn)值等就越高。延壽時(shí)間越長，對(duì)保持同樣收益率的上網(wǎng)電價(jià)要求越低，平價(jià)競爭力越強(qiáng)。但延壽時(shí)間越長，收益指標(biāo)對(duì)延壽年限的敏感性越小，效果會(huì)減弱。