分散式风电上网电价定价机制研究
2016-03-24梁洪华
赵 茜,梁洪华
(1.国网能源研究院,北京 102209;2.中国水利水电科学研究院,北京 100038)
分散式风电上网电价定价机制研究
赵茜1,梁洪华2
(1.国网能源研究院,北京102209;2.中国水利水电科学研究院,北京100038)
[摘要]近年我国分散式风电发展迅速,但目前政府只出台了集中式风电标杆上网电价政策,缺乏针对分散式风电的上网电价政策。分散式风电系统上网电价的定价应遵循有利于促进分散式能源发展、反映真实市场价值、促进各地区分散式能源协调发展的原则。从定价机制上,分散式风电上网价格目前宜采用固定电价机制,按照成本加收益的方法确定价格水平,并根据不同资源区、不同规模的差异性,按资源区进行定价,并区分居民和工商业等用户类型。同时,上网价格也应根据投资运行成本的变化相应进行调整。随着市场竞争的形成,最终实现市场化定价。
[关键词]分散式风电;上网电价;成本;定价模型
我国风电发展正在向集中式与分散式并举的方向发展。分散式风电因其在建设、运营、技术等方面具有的优势,有效弥补了集中式风电存在的不足,已经成为当前我国风电产业发展的新热点。我国分散式风电主要分布在中东部、南方等负荷集中的地区。预计到“十三五”末,全国可分散接入电网的风电开发潜力约为3530万千瓦。我国目前尚未出台专门针对分散式风电的上网电价机制,价格政策的缺失将不利于分散式风电的发展。
一、国内外风电上网电价机制
风电上网电价,是指风能发电系统向电网输送电力时的结算价格,即电网对风能发电系统所发电量的收购价。
国际上通常采用固定电价制度或强制性市场份额制度作为可再生能源激励政策的主导政策,并辅助其他激励政策,共同构成其可再生能源的激励政策。德国风电初期采用固定的初始电价,根据风能资源情况决定初始电价应用的期限,如果风电场风资源相对于标准值为150%,那么享受初始电价的期限大约为5年,如果风电场资源较差,享受初始电价的时间理论上可以达20年(最长期限),对风资源低于标准值60%的地方,不鼓励资源开发,也不给予初始电价补贴,时间期满,风电电价降低至基础电价。2009年开始,德国允许风电开发商在固定上网电价和“市场竞价+补贴”2种方式中做出选择。丹麦也实行风电固定价格补贴。1999年丹麦推行电力改革,2000年前安装的风机在第一个十年运营期间获得的价格补贴是8.05欧分/度,2000年到2002年间安装的风机在达到满负荷运转22000小时前的补贴为5.8欧分/度,之后20年为市场价格加上1.6欧分/度。
我国尚未形成专门针对分散式风电的上网电价机制,分散式风电参照集中式陆上风电价格政策。目前,我国陆上风电上网电价实行标杆电价,即分区域固定电价定价机制。2009年颁布的《关于完善风力发电上网电价政策的通知》规定将全国分为4类区域,分别给出了相应的风电标杆上网电价。此后,2014年12月和2015年12月对风电标杆上网电价进行适当下调。根据国家发展改革委《关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》(发改价格[2015]3044号),2016年四类资源区风电标杆上网电价分别为0.47元、0.50元、0.54元、0.60元/kWh,2018年均下调2-3分钱,分别为0.44元、0.47元、0.51元、0.58元/kWh。
以固定电价为主的政策优点是,明确了风电投资预期,调动了发电企业投资风电的积极性,简化了审批程序。然而,科学合理的风力发电定价机制是难点,上网电价过高易导致风电投资盲目跟风,造成风电的过度无序发展和国家资金的浪费;上网电价过低会导致风电投资预期收益降低,投资减少,造成风电发展速度变慢。因此,科学合理的风力发电定价机制具有重要意义。
二、分散式风电技术经济特性和成本分析
与传统集中式风电相比,分散式风电项目主要针对低风速、高负荷地区,适用于低风速地区的风电机组制造成本,必然高于目前用于中高风速地区的风电机组;但对并网的负荷水平、短路容量和装机容量要求不高;运行维护成本低、度电成本低,同时其占地面积小,建设周期短。
分散式风电成本主要受寿命期内风能总成本和总发电量的影响。其中,风能发电总成本主要取决于初始投资的大小。而与之相关的运行维护费、贷款利率、税收等其他因素,对系统的度电成本也将产生一定的影响。风能发电系统的发电量主要取决于当地的风能资源和风能发电的效率以及风电消纳能力,同时还受运行方式、电池表面清洁度、线路损耗等多种因素的影响。
分散式风电成本可分为固定成本和变动成本。固定成本是指风电场的建设成本,主要包括:固定资产投资、建设期借款利息和流动资金,如风机的基础建设、设备购置费用、建筑工程费用、安装工程费用、前期开发与土地征用、辅助道路的建设等;变动成本是项目投产运营后在运营过程中产生的成本,主要包括检修费用、备品备件购置费、保险费以及管理费等,其在风电机组每年的成本中占有相当大的比例。
风电项目建设投资成本主要由机电设备购置及安装工程、其它费用和基本预备费构成。在风电项目投资成本中,机电设备购置及安装工程占了绝大部分,达到80%以上;其中风电机组为主要设备。随着风电机组的技术成熟,风电产业链形成一定规模,风机各个核心部件已实现国产化,整个产业组件趋向供需平衡,风电机组设备单价基本趋于稳定。“十一五”以来,风电机组的设备造价总体呈下降趋势,风机设备造价从2006年的7000元/kw,下降至2015年不足4000元/kw。反映人力成本、环境成本等的建筑工程费用、其他费用、建贷利息均呈逐年上涨趋势,近年上涨幅度分别为6%/年、7%/年、8%/年。由于预备费是上述三项费用乘以预备费率,所以上涨也较快,但所占份额较少。
三、分散式风电定价机制
(一)定价原则
分散式风电系统的上网电价,指分散式风能系统向电网输送电力时的结算价格,即电网对分散式风能发电系统所发电量的收购价。定价遵循以下原则:
1.有利于促进分散式能源的发展
按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定价格,鼓励小型风力电站的开发。价格的制定应当在补偿用户发电项目的合理投资成本的基础上,使投资者和电网企业都有一定的利润空间。
2.有利于反映真实市场价值
随着分散式能源发电技术的不断进步,将投资建设成本逐步下降,分散式能源发电价格应根据成本的变化进行适时调整,反映真实的市场价值。
3.促进各地区分散式能源协调发展
不同地区资源特点和成本水平差异较大,分散式能源发电价格应体现地区差异。
(二)定价机制
我国分散式风能发电上网电价按照“成本+利润+税金”的方式制定。考虑到不同资源区、不同规模的差异性,按资源区进行定价,并根据用户类型分为居民和工商业用户进行定价。上网价格采用固定电价机制,并根据投资运行成本的变化,逐步调整上网电价;最终实现市场化定价。
(三)定价模型
分散式风能发电上网电价定价模型如下:
上网电价=准许成本+合理回报+税金
1.准许成本
准许成本=折旧+运行维护费+财务费用
(1)折旧费
折旧费可按监管机构核准的固定资产原值和集中式风能发电项目综合折旧率为基础核定。一般采用年限直线折旧法:
折旧费=固定资产原值×(1-残值率)×折旧率
(2)运行维护费
运行维护费包括材料费、修理费、职工薪酬(工资和社会保险)、其它费用等,既可分项估算,也可综合估算。
1)分项估算。分项估算时,材料费、修理费和其他费用一般都按设施的固定资产比例估算,而薪酬一般根据职工人数、人均工资和社会保险费率进行估算,具体如下:
材料费=固定资产原值×折旧费率
修理费=固定资产原值×修理费率
职工薪酬=职工人数×职工人均工资×(1+各项社会保险费率)
其他费用=固定资产原值×其他费用率
2)综合估算。综合估算时,不再区分材料费、修理费、职工薪酬、其他费用成本驱动因素差异,统一按固定资产的一定比例估算。
运行维护费=固定资产原值×运行维护费率
(3)财务费用
项目财务费用根据每笔贷款额度、偿还方式、偿还年限、贷款利率逐年计算。贷款偿还一般有本金等额偿还和本息等额偿还方式。
2.合理回报
合理回报是指投资某项目的企业(单位)应当取得的合理收益。根据国家发改委、建设部2006年发布的《中国部分行业建设项目全部投资基准收益率取值表》中发电项目税前基准收益率为8%。
3.税金
税金由增值税、增值税附加和所得税构成。我国对可再生能源电力技术的增值税、所得税减免实行一定的优惠。其中,增值税实行即征即退50%的政策,增值税附加税率按8%执行,其中城建税5%,教育税3%。所得税税率为25%,缴税基数为每年的风电场盈利金额,并实行“免三减三”的优惠政策。
四、实例测算
(一)居民用户分散式风电上网电价测算
1.项目主要参数
以Ⅱ类资源区家庭分散式风电项目为例。装机容量5KWp,初始投资4.5万元,单位容量造价8.6元/W。Ⅱ类资源区利用小时为2400小时,系统效率为75%,年均发电量约5000kWh。暂不考虑运行维护成本。项目经营期25年,资本金回报率按8%。由于资金总量较小,按全部都为自有资金考虑。
2.价格测算
基于成本加收益法采用经营期方法测算得出,该居民用户分散式风电上网电价(含税)为1.21元/kWh,较该资源区陆上风电标杆电价0.50元/kWh高出0.71元/kWh,也远高于居民销售电价水平。如果没有补贴政策,居民用户建设分散式风电项目经济性教差。
3.敏感性分析
影响分散式风电上网电价的因素很多。当单位容量造价、利用小时数、运行维护费用、寿命期、贷款利率发生变化时,分散式风电的上网电价都会随之改变。
分别研究单位容量造价分别提高和降低20%、利用小时数分别按I类、III类和Ⅳ类资源区平均利用小时、年运行维护费率为1%和2%这三种因素对分散式风电上网电价的影响,结果见表1。测算结果表明,降低项目造价和年运行维护成本、提高年等效利用小时都会使上网电价降低。其中,项目造价和年等效利用小时的影响最大。
表1 三种因素变化对居民用户分散式风电上网电价的影响
(二)工商业用户分散式风电上网电价测算
1.项目主要参数
以Ⅱ类资源区工商业用户分散式风电项目为例。装机容量1.5MWp,初始投资1200万元,单位容量造价8元/W。Ⅱ类资源区利用小时为2400小时,系统效率为80%,年均发电量约288万kWh。年运行维护成本费按投资的1%考虑。项目经营期25年,资本金回报率按8%。自有资金为20%。贷款年限10年,贷款利率按五年期以上贷款利率4.9%。
2.价格测算
基于成本加收益法采用经营期方法测算得出,该工商业用户分散式风电上网电价(含税)为1.15元/kWh,较该资源区陆上风电标杆电价0.50元/kWh高出0.65元/kWh,但略低于商业用户销售电价水平。在没有补贴的情况下,工商业用户建设分散式风电项目仍具有一定的经济性。
表2 三种因素变化对工商业用户分布式风电上网电价的影响
3.敏感性分析
分别研究单位容量造价分别提高和降低20%、利用小时数分别按I类、III类和Ⅳ类资源区平均利用小时、年运行维护费率为1%和2%这三种因素对分散式风电上网电价的影响,结果见表2。测算结果表明,降低项目造价和年运行维护成本、提高年等效利用小时都会使上网电价降低。其中,项目造价和年等效利用小时的影响最大。
五、结论
从分散式风电的技术经济特点来看,我国分散式风电投资回收期长、对工商业用户具有经济性,但对于居民用户经济性有限。项目造价和年等效利用小时对上网电价的影响最大。在风能资源不太丰富的地区,如果缺乏合理的价格政策支撑,分散式风电投资预期收益降低,投资积极性将降低,难以支撑分散式风电的可持续发展。
从定价机制上,分散式风电上网价格目前宜采用固定电价机制,按照成本加收益的方法确定价格水平,并根据不同资源区、不同规模的差异性,按资源区进行定价,并区分居民和工商业等用户类型。同时,上网价格也应根据投资运行成本的变化相应进行调整。随着市场竞争的形成,最终实现市场化定价。
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[责任编辑:王凤娟]
[作者简介]赵茜(1979-),女,北京人,国网能源研究院高级工程师、博士研究生。研究方向:电力技术经济。
[收稿日期]2016-01-16
[中图分类号]F407
[文献标识码]B