基于平均发电成本的风电项目经济性分析

基于平均发电成本的风电

项目经济性分析

The latest revision on November 22, 2020

基于平均发电成本的风电项目经济性分析

杨昆1，肖波1，魏颖1，魏哲2，田廓3

(1. 商丘供电公司，商丘 476100；2. 国网北京经济技术研究院，北京 100761；3. 华北电力大学，北京 102206)

摘要：在分析风电项目资金成本、投资回收期、发电成本等经济评价要素的特性及其计算方法的基础上，提出了基于平均发电成本的风电项目经济性评价方法，并应用于中型与大型风电项目、海上风电场与陆上风电场项目的对比分析。实证分析结果表明，该方法在风电项目经济性评价中是有效的，大型风电项目比中型风电项目更具投资价值、海上风电场的长期经济效益优于陆上风电场。

关键词：风电项目；投资；经济性分析；平均发电成本

中图分类号：TM614文献标志码：B

Economic Analysis of the Wind Power Project Based on Average

Power Generation Cost

YANG Kun1, XIAO Bo1, WEI Ying1, WEI Zhe2, TIAN Kuo3

(1. Shangqiu , Shangqiu 476100,China; 2.State Power Economic Research Institute, Beijing

100761,China; 3. North China Electric Power University, Beijing 102206,China)

Abstract: Based on the analysis of characteristics and calculating method of economic evaluation elements that included capital cost, payback period and power generation cost, put out an economic evaluation method which is based on the average power generation cost, then applied to comparative analysis of medium-scale and large-scale wind power project , offshore wind farm and the land-based wind farm. Empirical analysis shown that this method is effected in wind power project economic evaluation, and the investment value of large-scale wind power project is more than medium-scale wind power project, the long-term economic benefits of offshore wind farm is better than Land-based wind farm.

Key words: Wind Power Project; Investment; Economic Analysis; Average Power Generation Cost

0引言

随着可再生能源的快速发展，风能因其资源丰富、成本相对其他可再生能源较低等优势，在政策驱动、商业利益诱使下，许多发电企业开始投资风电项目。但是，在我国目前的能源投资环境下，风电产业基础薄弱，投资机遇与风险并存，风电投资者必须全面评价项目的经济性才能合理规避可能的决策风险。

风力发电项目经济性的评价方法有净现值法、内部收益率法等常用的项目评价法，以及实物期权、能源经济模型、学习曲线等前沿理论方法[2-4]。在项目的经济性分析中，风力发电成本一直是投资决策需要考虑的重要指标。已有研究成果一般把风力发电成本分为投资成本和运行成本2部分进行经济性分析，但尚未给出综合的经济性分析方法。本文研究给出一种基于平均发电成本的综合性经济评价方法和思路，并将该方法应用于评价各类型风电项目的经济性。

1风电项目投资的经济评价内容

风电项目的经济评价内容包括资金成本、投资回收期、净现值、内部收益率、平均发电成本、现金流情况等。其中，资金成本和现金流是评价计算的基础；投资回收期、净现值、内部收益率、平均发电成本是项目经济性的评价指标。本文将重点论述资金成本、投资回收期、平均发电成本指标的特性及其在风电项目评价中的应用。

1.1资金成本

风电项目筹集资金的一种重要的方式是银行贷款。通过银行贷款筹集资金后，必将产生一定时期内的还款行为，相应为还款期和还款额，每年的还款额也叫年金，作为年资金成本。其计算公式为：

（1）

式中：A为每年的资金成本（用投资成本的百分比表示）；p为年利率，％；n为资金的还款期，年。

在不同利率的情况下，假设还款期固定，利率越高，年金越大；假设年金相等，利率越高，还款期就越短。如图1所示。

图1 不同利率下的年金与还款期

1.2 投资回收期

投资回收期（p T ）是指用项目各年的净收入将全部投资回收所需的期限。投资回收期内投资成本变化关系如图2所示。

图2 投资回收期内投资成本的变化

随着项目收益的增加，投资回收期内投资成本被逐步收回，并在第10年净现值为0，表明该项目由现金流出转为现金流入，最后在第20年收回投资成本。

运用投资回收期评价项目经济性，需要与同类项目的历史数据和投资者意愿确定的基准投资回收期b T 相比较，判别准则是：

若P b T T ，则项目可以考虑接受； 若P b T T ，则项目应予以拒绝。 1.3 平均发电成本

风电项目成本可以从投资及运行2个方面进行分析。投资成本是从投资的角度，着重于风电项目的投资回报分析，主要体现风电项目投资的经济性；运行成本是从运营的角度，从风电项目实际运行对经济、社会和环境带来的影响进行分析，主要体现风电的运行价值。

风电的投资成本主要来自于项目建设成本和运行维护费用。风电场建设成本包括由风电机组设备的购置、基础设施建设、风电机组安装调试、风电并网建设等工作产生的费用。风电机组的运行需要管理和维护，因而产生运行维护费，运行维护费一般取决于风电机组的性能、寿命及零配件价格，其支出相对固定。风电的运行成本包括折旧费、运行维护费、并网附加成本、税收。

评价风电项目时的一项重要指标是平均发电成本，受发电量、初始投资、折旧率、各年的投资及运行维护成本、折现率、投资回收期等因素的影响，结合投资成本和运行成本，可综合反映风电项目的经济性。其计算公式为：

（2）

式中：w C 为经济寿命期内的发电成本；n 为投资的经济寿命期；E 为每年的能源产量，即发电量，由离地高度、风速及概率密度、风电机组叶轮轮毂高度、机组输出功率和额定功率等