老、旧风电场技改经济评价方法分析

万宇婷

我国早期应用的风电机组以1MW以下（含）的机组为主。根据中电联的统计数据，从1993年到2016年年底，1MW以下（含）机组共计装机11869台。特别是2006年至2010年，1MW以下（含）机组大量吊装。相对于近些年吊装的机组，这些1MW以下（含）的机组可以被归类为老、旧机组。

早期风电场占据了诸多优势：首先是风能资源的优势，风电场的平均风速较高；其次是地形的优势，风电场道路等的造价相对较低；此外，早期风电场也有一定的政策优势，一些风电场执行的上网电价相对较高。然而，老、旧机组性能表现欠佳，年利用小时数较少，风电场每年的发电收益有限。据统计，老、旧机组在II类风能资源区的年平均利用小时数约为1700h，在III类风能资源区的年利用小时数约为1200h。另外，机组主要部件的故障率逐年增高，运维成本高。加上有些机组的生产企业已经倒闭，备件的供应也成了比较难解决的问题。这些问题导致老、旧风电场的收益低、运维成本高，需要通过技改来解决上述痛点。通过对老、旧风电场实施技改，以增量带动存量，可以提高风电场的发电能力、提升机组的可靠性、降低风电场的运维成本，进而改善风电场收益。对一些风电场来说，通过技改甚至可以达到延寿运行的效果，存在进一步提高项目收益的可能性。

为确定老、旧风电场是否具备技改条件，需要评估技术方面的许多关键因素，例如，采取整机技改方案时，需评估原风电机组塔架的状况、基础的完整性以及技改对升压站的影响等。技改方案不仅应具有技术上的可行性，亦要有经济上的可行性。本文对用于风电场技改项目经济评价的总量法和增量法进行对比分析，探寻适合风电场技改项目的经评方法，为风电场技改决策提供参考依据。

风电场整机技改方案的确定

针对运行状况不佳的老、旧风电场，对原有机组进行机头替换是可操作性较强的技改方案。确定技改方案之前，需对风能资源、机组、塔架、基础以及升压站、道路及线路等做出合理评估。

一、风能资源评估

对有技改需求的老、旧风电场进行风能资源评估，可降低技改后预测发电量和估算相关收入的不确定性。为了从风中捕获更多能量以提升机组的发电能力，在对老、旧风电场整机技改时，推荐使用较长叶片替换现有叶片，但长叶片也可能导致尾流损失的增加和尾流诱导的湍流。因此，在对老、旧风电场制定技改方案时，应使用风能资源评估软件确定原始机组和新机组配置之间的尾流损失差异，确认技改后尾流对发电量的影响。

二、机组适用性评估

根据风能资源评估的结果，对有技改需求的风电场所属的风能资源区做出分析，按照风能资源区特点初步选择合适的技改机型，并将机头装配到项目原有塔架上，根据项目风参对其进行适用性评估。

原有基础的完好性和承载能力是机组整机技改需要考虑的关键因素。在技改前要对更换机头前后现有基础的极限载荷和疲劳载荷进行全面对比，保证换机头后的基础载荷可被原来载荷包络。如包络不住，需评估具体使用年限。如确定更换后，还需基础设计单位根据新计算的基础载荷，结合现场情况，对基础进行详细评估，从而明确现有基础是否能够适用于技改后的机组。

更換机头的技改方案需要对原有塔架计划保留的部分进行评估，以明确其是否满足强度要求。不必评估计划更换的塔架部分的强度，但是要对该段塔架进行重新设计。此外，若要实现延寿的效果，还需对塔架按照技改后新机组的载荷进行计算，分析其寿命能否达到延寿的要求。

三、风电场原有升压站的评估

对于整机技改项目，继续使用老、旧风电场原有的升压站可以节省大量的投资，但对项目来说并非没有风险。为此，应进行独立的工程评估，以确定现有升压站是否适用于新的风电机组，以及延长使用年限对设备的影响。评估内容应包括对图纸、报告的详细分析以及项目现场考察，以确保变电站、集电系统、控制系统和输电线路的适应性。

风电场技改项目经济评价方法

在技改方案具有技术可行性的基础上，要对风电场技改项目开展经济性分析。风电场技改项目的经济评价按照“有无对比”原则，即进行技改的方案为“有”方案，不进行技改按照项目现有状态继续运行至寿命期结束的为“无”方案，将两个方案进行对比。以下分别采用总量法和增量法对风电场技改项目进行经济评价。

一、总量法

总量法是指将风电场的总体经济效益作为评价对象的分析方法。按照“有无对比”原则，在采用总量法对风电场改造项目进行经济评价时，需要将风电场作为一个整体考虑投入与产出，对比技改前、后的经济性指标。

（一）总量法参数

在应用总量法对技改项目进行经济评价时，“无”项目对应的投资应该采用原有资产的估值。一般估值的方案包括市场法、成本法和收益法，可以结合风电场的实际情况来选取合适的评估办法。风电场的估值较为繁琐复杂，以成本法为例，其估值模型架构如图1所示：在前期宏观环境分析的基础之上，对风电场采用该法进行估值可重点着眼于财务数据部分。在具体估值时，需要选择财务报表中有数据的科目，比较资产原值、资产净值以及资产评估值，并对其按类别汇总，得到总汇总表，进而完成对总资产与负债、股权价值的评估。

“有”项目对应的投资包含新增投资与原有资产估值。在对风电场项目进行技改时，原有资产会有一部分（比如部分塔架、基础等）在技改后仍然被利用，部分原有固定资产会在技改过程中被拆除，不再利用。显然，原有资产的估值等于“可利用资产”估值与“不可利用资产”估值之和，也就是“无”项目的投资。这里需要注意的是，在对风电场进行技改时，原有资产无论在技改后利用与否都应与新增投资一起计入“有”项目的投资。针对未利用资产的处置问题，如果可以变卖，则其回收价值要在变卖当期按照变现价值计入现金流入，不能直接冲减新增投资；如果没有立即变卖或者报废，在后续风电场运营期中，仍然将该部分资产作为账面资产，但是不能参与折旧。停产价值损失在估算投资时不必计入，但是需要在现金流量表中有所体现。

综上，“无”项目的投资=原有资产的估值=可利用资产的估值+不可利用资产的估值。“有”项目的投资=原有资产的估值+新增投资=可利用资产的估值+不可利用资产的估值+新增投资。

（二）总量法的决策建议

用总量法对风电场技改项目与对新建风电场项目进行经济评价很相似，只不过在对后者进行经济评价时，指标所参考的评价基准为行业基准或者企业自身要求的基准。而风电场改造项目的评价基准除了行业或企业本身要求的基准，还需对技改前、后的指标进行对比。总量法的评价应该以绝对指标为主，以全投资内部净现值NPV（ic）为例，风电场技改项目按照“有无对比”原则，可以分别得到NPV（ic）无和NPV（ic）有两个总量指标，指标对比会出现如表1所示的4种情形。

针对第1种情形，指标情况说明技改后风电场的收益有所提升，且达到了基准收益率要求，风电场应该进行技术改造。针对第2种情形，指标情况说明风电场目前的收益率超过了基准值，但是技改后收益反而降低，风电场应该维持现有状态继续运行，不应该进行技改。针对第3种情形，指标情况说明技改后风电场的收益有所提升，但是未达到基准收益率要求，根據总量法评价规则不推荐技改。在这种情况下，风电场不技改时的收益极低，技改带来的收益提升有限。此时，要考虑能否通过对技改方案进行优化，将技改后的收益率提升至基准收益率之上。如技改方案无法再优化，虽然技改后的收益率仍然低于基准收益率要求，但目前的技改方案对收益的提升又确实有效，技改可以起到一定的减亏作用，理应对风电场做出技改决策。可见在此情形下，采用总量法对风电场技改前、后进行“有无对比”无法得出正确的决策。针对第4种情形，风电场现有收益率未达到基准要求，但是技改后收益进一步降低，不推荐技改。在第3、4种情形下，从经济性的角度考虑，风电场以现有状态继续运营的话收益率已经低于基准收益率要求。如果风电场继续运营，则存在NPV（ic）无，可以按照上述方法进行指标对比；如风电场不继续运行，即涉及风电场的关停问题，不能按照上述方法进行经济评价，需要对风电场按照清算价值法进行估算，以清算估值作为目前资产净值与风电场技改后的净现值进行比较，以做出关停或者技改的决策。

二、增量法

增量法是指将风电场的增量效益作为评价对象的评价方法。按照“有无对比”原则，在采用增量法对风电场技改项目进行经济评价时，需要分析技改前、后的增量现金流，进而得出增量经济指标。

（一）增量法参数

按照“有无对比”原则，增量法的投资为“有”项目投资与“无”项目投资之差，即增量投资=“有”项目投资-“无”项目投资=原有资产的估值+新增投资-原有资产的估值=新增投资。可见，利用增量法对风电技改项目进行经济评价时，可以省去对原有资产复杂的评估环节，只需要对新增投资部分进行估算。

（二）增量法的决策建议

利用增量法得到的指标需要与行业基准或企业本身要求的基准相比较，从而做出投资决策。评价指标可以参考内部收益率、净现值、投资回收期、贷款偿还期等。当项目的增量内部收益率≥基准收益率ic时，技改在经济评价上可行；投资回收期是指技改的新增收益抵偿新增投资的时间，该指标应作为技改决策的辅助评价指标，当项目的投资回收期不大于要求的回收期限时，技改在经济评价上可行。同样，贷款偿还期也是辅助决策指标，技改投资若存在贷款，则其偿还期应不大于贷方要求的偿还期限。净现值应作为主要考察指标，当ΔNPV（ic）< 0时，按照增量法评价标准，技改在经济评价上不可行；当ΔNPV（ic）≥ 0 时，按照增量法评价标准，技改在经济评价上可行。

三、增量法与总量法比较

针对风电场技改项目的经济评价，总量法和增量法在投资估算上有所区别：运用总量法进行经济评价时，需要对原有资产采用合理的方法估值，也需要对新增投资进行估算。而运用增量法则只需要对新增投资部分进行估算，因此，可以省去对风电场原有资产繁琐的估值过程。

依据总量法和增量法得到的经济性指标都可以为是否开展技改工作提供决策参考。采用总量法时，不仅要将通过该法得到的指标与基准收益做比较，也要对技改前、后的指标做比较。增量法得到的指标则只需要与基准收益要求做比较。根据项目实际情况的不同，依据增量法和总量法得到的是否进行技改的决策建议却不完全一致。以净现值指标为例，对同一个风电场技改项目分别进行增量法和总量法分析，可能会得出如表3所示的不同指标情形。

由此可见，在第1、3、4 种情形下，无论采用增量法还是总量法得出的技改决策建议是一致的。在第2种情形下，按照增量法可以得出应该技改的决策建议，而采用总量法却得出不应该技改的决策建议。实际上，除非用于技改的资金可以投资一个盈利能力极好的其他项目，否则根据前文对总量法的分析，在这种情况下是应该开展技改工作的。所以，按照增量法的评价方法可以对风电场是否进行技术改造得出正确的结论。在对风电场技改项目进行经济评价时，推荐使用该方法。

风电场技改项目经济评价实例

鉴于表3中只有第2种情形会在增量法和总量法的技改决策建议上出现分歧，现就该种情形举例分析以增量法作为评价方法的合理性。

某风电场在2006年年底投运一批850kW机组，总容量为49.5MW。风电场批复电价为0.5523元/千瓦时，固定资产净值为19522.75万元。由于现有风电机组的设备老化，可利用率降低，年利用小时数仅为800h，在进行相关技术评估后，提出技改方案。技改投资为4000元/千瓦，投资来源为资本金投入。经过技改，年利用小时数提升至2400h。经载荷适应性分析，该项目的机组在技改前、后均可以运行7年，技改后的上网电价按照批复电价执行。

根据表4中的指标，在采用增量法分析时，按照风电行业基准收益率要求，该技改方案的ΔNPV（ic）=1309.24万元>0，达到了要求，应对项目进行技改。但是在按照总量法进行技改经济性分析时，技改后的NPV（ic）=-8719.38万元，项目不应进行技改。从全投资财务净现值的角度来看，按照总量法分析，技改前、后的净现值可由-11070.89万元减亏至-8719.38万元。假设新增投资未用于技改，而用于其他风电场项目S，且该项目恰好达到基准收益率要求，则NPV（ic）无+NPV（ic）S=-11070.89万元<-8719.38万元。可见，对于该项目来说，开展技改是一个更合理的选择，按照增量法的评价标准进行决策分析更为合理。

结论

老、旧风电场的装机容量较多，且占据了较好的资源优势，但运行至今普遍存在机组可靠性低、发电量少、运维成本高、运维难度大的问题。实施技改可以有效缓解这些问题，提升风电机组的可靠性和风电场的收益。风电场技改项目的经济效果不取决于技改开始前已经支出多少费用，而仅取决于技改过程中新增的投资，技改项目的效益也只能是超出原有风电场收益之上的部分，只有增量法才能反映出当前技改决策的性质。可见，在进行风电技改项目的经济评价时，采用增量法作为经济评价方法可提供合理的评价参考。

（作者单位：新疆金风科技股份有限公司）