新能源电力项目的投资可行性分析
2018-12-07
一、新能源发电概述
随着煤炭、石油等化石能源开发利用程度的不断深入,经济社会不得不面对化石能源储量日渐枯竭以及环境压力日渐加大的困境。新能源开发利用成为破除经济可持续发展困境的有利途径,全球各国新能源开发利用进度不断加快。近年来,化石能源在全球能源供应和消费结构占比不断下降,水电、风电、光伏发电、地热发电、生物能发电占比不断提升。我国在利用新能源领域取得了显著成效,其中核能和风能发展速度最快,而太阳能利用稍显不足。由于风力发电的间歇性和波动性以及太阳能发电的技术和经济问题,风力发电和太阳能发电在未来一段时间内将落后于核电和水电。预计到2020年,新能源发电总装机量将占到电力总装机量的34%。鉴于风力发电与太阳能发电在新能源发电中占比较高,本文将主要就风力发电和太阳能发电开展可行性分析。
当前风力发电主要有两种方式,即离网运行和并网运行。离网型风力发电规模比较小,一般通过电能存储装置为电网未覆盖的偏远地区供电;并网运作风力发电规模较大,该发电方式与电网连接,可以获得电网的补贴和支持,是风力发电的主要发展方向和趋势。然而,由于风力发电能源来自风能,而风能具有不可控性,存在风能储存难、发电机组输出不稳定、单机发电量小等不足。随着风力发电技术的更新完善,其发电成本将逐步下降,具有较好的应用前景。
太阳能发电方式主要有热发电和光伏发电两种,而光伏发电应用最为广泛。光伏发电是利用电池板中半导体吸收太阳能,并直接将太阳能转化为电能。由于太阳能辐射受纬度、天气、空气质量等影响,而光照强度、温度等也影响光伏电池的性能,光伏发电输出呈现出较大波动:发电站夏季出力时间长、冬季时间段;工作出力时间全部为白天,夜晚输出为零;晴天情况下电力输出峰值出现在中午12点,阴天情况下光伏发电站受云层影响波动性较大。
二、新能源电力项目投资可行性分析的必要性
新能源企业一般处于创业初期,科学的项目投资决策能够有效防控企业财务风险,平衡项目投资风险与收益,从而稳步有序推进企业发展战略的实施。同时,由于新能源电力项目建设资金巨大、投资周期普遍较长、运作过程不确定性因素众多,给项目投资带来较大不确定性,潜在较大经营风险。这就要求企业在项目投资前,对项目进行全面、深入的可行性研究,选择与企业发展战略相符、与企业资金实力匹配的电力项目。新能源电力项目投资可行性分析对企业而言,具有以下重要作用:一是项目投资可行性分析有效规范并约束企业投资行为,为企业投资管理保驾护航。对于能源企业而言,一般欠缺新能源开发利用项目管理经验,而新能源开发项目往往潜在各种不确定性因素。投资可行性分析能够提前将项目投资可能遇到的风险、经营潜在问题考虑在内,提前做好应对方案。同时,可行性分析能够有效避免出现投机取巧的投资行为,树立规范、科学的投资理念;二是项目投资可行性分析能够保障企业投资回报率,提升投资决策的科学性。虽然我国水力、风力和太阳能资源丰富,但存在因电网设施配套更不上、传输效率不高导致对新能源电力吸纳不足的问题,使得新能源电力无法得到充分利用、项目投资回报不足。通过项目投资可行性分析,能够将电力项目外部环境如自然环境、地理环境、区域电力需求量、电网配套情况等综合考虑在内,合理测算电力成本与收益,提高企业项目投资资金回报率;三是项目投资可行性分析有助于能源开发企业抓住商机,提前抢占新能源市场。项目可行性分析能够科学指导企业投资决策,有效应对项目投资面对的各种不确定性因素,在激烈的市场竞争中实现新旧能源转型,牢固树立行业地位。
三、新能源电力项目投资可行性分析——光伏发电与风力发电的SWOT分析
1.风力发电和光伏发电具有一定应用优势。风力发电较传统火力发电的应用优势在于:风力是一种清洁无污染、可永续开发利用的新兴能源,且我国幅员辽阔、风能资源丰富;风力发电站建设工期短、占地面积小,且风力资源丰富地区多为土地利用率较低的偏僻地区,前期建设成本较低,后期运营自动化程度较高,运行成本较火力发电低;风力发电技术的不断完善与进步,使得风力发电成本逐渐降低,在考虑到外部环境成本的前提下,风力发电较传统火力发电具有更低成本。光伏发电的应用优势为:我国国土面积大、光照时间长、太阳能资源分布广阔,具有良好的开发利用前景。根据相关统计,我国三分之二以上土地面积每年接受光照的时间超过2200H/A。同时太阳能电力行业作为我国经济社会发展的支柱产业,是经济发展的重要保障。当前,随着我国工业化、城镇化进程的不断深入,电量需求也呈现迅猛增长,尤其是经济发达的东北沿海地区。在当前严峻的用电形势下,太阳能光伏发电较传统火电具有安全、清洁、无噪声等卓越优点。
2.风力发电和光伏发电的劣势主要体现在技术层面。风力发电开发利用的不利之处在于:风力发电输出功率具有相当的不可控性。由于风力发电依靠采集自然风,而自然风储备的能量具有很大随机性,且风能难以被储备。自然风的波动性与随机性使得风力发电机组的输出功率不可控,而火力发电可以根据用电负荷来调整发电机组的输出功率;风能的波动性与间歇性使得风力发电机组输出功率不稳定;风能的能量密度较低,而风力发电机的风能利用效率仅40%左右,风能发电效率较低;太阳能发电的劣势为:太阳能发电易受气候、天气影响,太阳能发电机组输出具有一定波动性;太阳能电池板输出功率受环境温度、湿度、光照强度等影响,一天当中具有明显的阶段性特征;太阳能电池板初期购置成本高,使得太阳能发电LCOE高于传统火力发电。
3.风力发电和光伏发电的机遇在于政策和市场两方面。一是政策机遇方面。为提高清洁、可再生能源开发利用率,促进我国新能源发电的快速发展,我国先后制定了《可再生能源中长期发展规划》《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,且污染防治被《2018年国务院政府工作报告》纳入“三大攻坚战”之一,李克强总理指出,要积极发展光伏发电、风力发电等清洁能源,这为推进太阳能、风能、核能、生物能等清洁、可循环利用的新型能源发展提供了有利的政策机遇。当前,国家对光伏发电进行补贴,补贴力度为0.42元/千瓦时。此外,地方政府还给予光伏发电财政补贴以及税收优惠等配套政策。国家层面对风力发电的扶植政策有对发电设备免除进口关税、给予风力电价给予补偿、风电特许权开发以及税收优惠等政策。二是市场需求方面。电力行业作为支撑我国经济社会发展的基础支柱产业,电力需求与我国经济发展指标呈现显著正比例关系。随着我国经济规模的不断扩大、经济转型的不断深入,用电需求将不断扩大。此外,随着新能源汽车逐渐替代传统动力汽车,汽车行业用电需求将成为我国电力需求的新增长点。预计到2020年,我国用电需求量将达到76000亿-84000亿千瓦每小时,最高负荷12.7亿-14.1亿千瓦。巨大的电力需求潜力,将为新能源发电行业提供广阔坚实的发展前景。
4.风力发电和光伏发电的挑战主要来自并网技术以及电能储备技术短板。一是新能源电力并网带来的挑战。风力发电和光伏发电具有明显的波动性、阶段性,不确定性较大、调解难度高。该类新能源接入电网将导致电网系统潮流发生频繁变化,给电网系统配置和电压调整带来较大难度,也给电网系统安全平稳运行造成较大影响。新能源电力对电网的具体影响主要体现在:由于风力发电和光伏发电的输出功率与发电机组所在地的风力、光照强度与时间等环境因素相关,导致新能源发电机组输出功率不确定;风力发电和光伏发电可靠性问题,如发生系统性停电部分风力发电和光伏发电站也停止运作、新能源发电站与配电网继电保护不到位造成误操作、容量和连接方式不合适影响配电网可靠性等。
5.新能源电力项目经济成本方面来看:一是风力发电具有较明显的应用优势。除了期初较大金额的设备构建费用外,风力发电站所处地区多为荒芜地区,用地成本较低,且由于采用风力驱动,风力发电站没有燃料成本,日常经营维护成本也很低。因此,风力发电成本随上网电量的增加而降低。限制风力发电成本的因素主要有:由于电网输送能力有限,导致电力不能全部被购买;风电项目不稳定导致风电被限制;国产风力发电技术不完善造成大规模脱网等事故。二是光伏发电成本现状为:光伏发电设备价格较高导致光伏发电成本明显高于传统火力发电,但随着相关技术的更新完善、扩大规模形成的规模效应、产业链条的融合优化、管理经验的积累等,其成本将逐步下降;光伏发电无需燃料、人工维护简单,因此发电站经营成本非常低;光伏发电不够稳定,导致产生的电力不能全部被购买,造成光伏发电LCOE增加。
(国投云顶湄洲湾电力有限公司,福建厦门361000)