我国风电项目平准化电力成本研究

文 | 马小萍，万宇婷

随着我国风电行业竞价上网政策的实施，传统的内部收益率（IRR）、净现值（NPV）等财务指标已经难以适用于风电场的前期经济评价。平准化电力成本（LCOE）的应用将越来越广泛，但该指标在国内尚缺乏统一的计算模型。本文将结合国内风电项目的实际情况构建LCOE模型，详细分析模型中的成本构成，并分析不同的折现时点对LCOE的影响，为我国风电项目经济评价提供依据。

竞价上网使LCOE成为重要评价指标

无论是国内还是国外，风电产业的发展都在一定程度上依赖于政策支持。在风电发展较为成熟的国家，一般都会有强有力的政策支持，而电价政策也是推动其发展的重要组成部分。在这些国家，风电价格政策往往形式多样、互相支撑，具有一定的灵活性。上网电价的“不固定”或者是未来补贴的“不固定”导致了在对国外风电项目进行前期经济性评价时无法预测未来现金流，也就造成无法计算IRR和NPV，从而使得在国外风电项目前期经评时LCOE的应用十分广泛。

在我国，从1986年至今风电上网电价经历了六个不同的发展阶段。在2018年5月18日之前，我国风电项目执行的是按照政策规定相对固定的上网电价，在进行经济性评价时更加关注IRR、NPV、投资回收期（Pt）等指标。而随着2018年国家能源局《关于2018年度风电建设管理有关要求的通知》的发布，从2019年起，新增核准的集中式陆上风电项目和海上风电项目应全部通过竞争方式配置和确定上网电价，上述经济性评价指标已难以用来评价风电项目前期的竞争力。在竞价政策下，LCOE在我国的应用也将越来越广泛。LCOE是基于全生命周期的角度对风电项目进行经济性评价，可以用来进行风电场可研时的机型比选、也能够用来评价不同风电场的竞争力情况。随着我国风电竞价上网的不断推行，未来该指标还可以用于风电与其他发电技术的综合竞争力分析。

我国风电项目LCOE模型成本构成

一、项目融资前的LCOE模型成本分析

从风电项目的全生命周期考量，项目融资前LCOE的成本构成主要包含项目静态初始投资与风电场运行维护成本两部分。

平准化电力成本是指在风电场全生命周期内，建设以及运营风电项目单位千瓦时的成本。目前，较常见的LCOE计算公式如下：

式中，CAPEX为项目的静态初始投资，包括设备及安装工程费用、建筑工程费用、其他费用等；OPEX为项目的运营成本，包括工资及福利费用、修理维护费用、材料费用、保险费用及其他费用等；AEP为风电项目年发电量；N为风电项目运营寿命；n为项目运行年份（1,2,3 ,…, n）；r为折现率。

由公式（1）可知，影响LCOE的主要因素为风电项目全生命周期的成本和发电量。其中，风电项目全生命周期成本又可以分解为项目静态初始投资和项目运营成本两个大的方面（见图1）。公式（1）已经包含了影响LCOE的三大因素，但是该公式并不能直接适用于我国风电项目。由于我国风电项目可以享有固定资产增值税抵扣的优惠政策，在LCOE建模时还需要考虑固定资产增值税抵扣的影响。此外，回收资产残值的影响也应该被考虑在LOCE建模中。以上两个因素都会对风电项目全生命周期的成本产生影响，在计算LCOE时应予以考虑，所以可以对LCOE的计算公式作第一次修正：

公式（2）中， VAT为固定资产增值税抵扣额；Tvat为固定资产增值税抵扣年限；V为回收资产残值。在公式（2）中，对由固定资产增值税抵扣部分予以扣除。此外，还考虑了回收资产残值回收部分。对比公式（1），公式（2）对项目全生命周期的成本考虑更加合理。

二、项目融资后的LCOE模型成本分析

我国风电项目目前常用的融资方案为债务融资，在考虑融资后，构建LCOE模型需要考虑融资成本：即项目初始投资时要考虑建设期利息，在运营期付现成本中需要考虑财务费用。

公式（3）中， CAPEX为项目的初始投资，包括设备及安装工程费用、建筑工程费用、其他费用及建设期利息等；OPEX为项目运营期的付现成本，包括工资及福利费用、修理维护费用、材料费用、保险费用、财务费用及其他费用等；AEP为风电项目年发电量；N为风电项目运营寿命；n为项目运行年份（1,2,3 ,…, n）；r为折现率；VAT为固定资产增值税抵扣额；Tvat为固定资产增值税抵扣年限；V为回收资产残值。由于风电项目初始投资金额较大，大部分风电场项目均需要进行债务融资。在本文的分析中，将采用融资后的LCOE模型进行分析。

不同计算时点对LCOE的影响

在上文中，虽然已经对LCOE公式作了修正，公式（3）关于成本构成考虑已经更为合理。但是，该公式仍然忽略了建设期计算时点的问题，在平准化过程中，CAPEX和公式中其余指标的计算选取年限并不统一，相差了建设周期的时长。

在我国，目前容量为50MW的风电场，一般需要一年的建设期。容量更大的风电场则需要更长的建设周期，比如：容量600MW的风电场建设周期为两年。目前，按照我国风电场建设的实际情况以及工程经济学中的假设，投资发生在建设期期初，而销售收入、经营成本与残值回收发生在运营期的期末。如直接依据公式（3）进行计算，则存在项目初始投资在建设期期初计算、而其余的所有指标均折现至运营期期初计算的问题，各个参数的计算年限并不统一。而且，在涉及一年以上建设期的情形下，若初始投资分年支付，则也需要对不同年限的投资进行平准化，不能在建设期初用总初始投资一概而论。因此，在式（3）的基础上，LCOE公式还需要作进一步修正。

假定某风电项目年初开工建设，关于LCOE的计算时点可以有以下两个选择：（1）LCOE计算时点选为建设期期初；（2）LCOE计算时点选为首个运营期期末。在两种不同的情形下，需要对LCOE计算公式予以不同的修订：

（1）LCOE计算时点选为建设期初：

式中， T为建设周期，t为建设年份（1,2,3 ,…, t）；其他符号的意义同式（3）。

（2）LCOE计算时点选为首个运营期期末：

式中， T为建设周期，t为建设年份（1,2,3 ,…, t）；其他符号的意义同式（3）。

两种情形下，LCOE结果并不统一，每个模型具有各自的应用范围。公式（4）适用于风电场可研时的机型比选，也可以用来评价不同风电场的竞争力情况，还可以应用于不同发电技术的综合竞争力分析。公式（5）除了上述应用之外，在我国当前风电竞价上网的政策下，也具有比较强的实用性：应用公式（5）计算的LCOE可以与上网电价相比较，以评价项目的盈利情况。

图1 风电项目LCOE成本构成

风电项目LCOE算例分析

内蒙古B风电基地风电场年平均风速6.5m/s，空气密度约1.11kg/m3。项目总装机容量为600MW，共有风电机组240台，单机容量为2.5MW，选用直驱永磁发电机组，建设期为2年。

一、B风电基地项目CAPEX分析

B风电基地项目静态投资及建设期利息合计327693.06万元，具体投资成本数据见表1。

根据B风电基地的实际项目情况，固定资产折旧方法采用直线折旧法，折旧年限为20年，残值率为5%。无形资产摊销按照50年。经过计算，该项目固定资产年平均折旧费为13370万元，无形资产摊销费年均120万元，回收资产残值为17674万元。按照固定资产增值税抵扣政策，该项目固定资产增值税总额40211万元，7年抵扣完毕。

二、B风电基地项目OPEX分析

OPEX为项目的运营付现成本，包括风电场全生命周期内每年的人员工资及福利费用、修理维护费用、材料费用、保险费用、财务费用及其他费用等。根据该项目的实际情况，风电场人员的工资每年按照5%增长率计算。风电基地的机组修理维护费用、材料费用和保险费用等合计约为平均每年80元/千瓦（含通货膨胀）。财务费用按现行贷款政策计算。

三、B风电基地项目AEP分析

B风电基地风电机组共计240台，单机容量为2.5MW，预计每台机组的年平均利用小时数为2968小时。

四、B风电基地项目LCOE分析

折现率取行业基准值，根据上文中的风电项目平准化电力成本模型计算，B风电基地在折现时点分别为建设期期初、首个运营期期末时所对应的LCOE分别为0.2712元/千瓦时、0.2669元/千瓦时。

摄影：唐明刚

表1 B风电基地总静态投资及建设期利息

选择不同的时点进行计算分析，LCOE结果并不统一。我国风电项目在进行经济性评价时选用LCOE指标作为评价标准还较少，计算时所选取参数以及折现时点也可能不相同，这些因素会导致同一风电项目的LCOE结果并不统一，分析LCOE时不仅要注意选取参数的一致性，也要明确计算的折现时点。希望本文能对规范我国风电项目LCOE计算起到一定作用。

结论

不同的计算时点具有不同的应用范围：在起始年限选择为建设期初时的LCOE可以适用于风电场可研时的机型比选，评价不同风电场的竞争力情况，还可以应用于不同发电技术的综合竞争力分析。计算时点选择为首个运营期末时的LCOE除了上述应用之外，在我国当前风电竞价上网的政策下，也具有比较强的实用性：时点选择为首个运营期末时的LCOE可以与上网电价相比较，以评价项目的盈利情况。