2.6　風力發(fā)電設備的優(yōu)化分析

2.6.1　優(yōu)化選型因素分析

（1）性能價格比原則　風力機性能價格比最優(yōu)原則永遠是項目設備選擇決策的重要原則。

①風力發(fā)電機單機容量大小的影響　從單機容量為0.25MW到2.5MW的各種機型中，單位千瓦造價隨單機容量的變化呈U形變化趨勢，目前600kW風機的單位千瓦造價正處在U形曲線的最低點。隨著單機容量的增加或減少，單位千瓦的造價都會有一定程度上的增加。如600kW以上，風輪直徑、塔架的高度、設備的質量都會增加。風輪直徑和塔架高度的增加會引起風機疲勞載荷和極限載荷的增加，要有專門加強型的設計，在風機的控制方式上也要做相應的調整，從而引起單位千瓦造價上升。

②選擇機型需考慮的相關因素

a.考慮運輸與吊裝的條件和成本。1.3MW風機需使用3MN標稱負荷的吊車，葉片長度達29m，運輸成本相當高。相關資料見表2-5。

由于運輸轉彎半徑要求較大，對項目現(xiàn)場的道路寬度、周圍的障礙物均有較高要求。起吊質量越大的吊車本身移動時對橋梁道路要求也越高，租金較貴。

b.兆瓦級風機維修成本高。一旦發(fā)生部件損壞，需要較強的專業(yè)安裝隊伍及吊裝設備，更換部件、聯(lián)系吊車，會造成較長的停電時間。單機容量越大，機組停電所造成的影響也越大。

c.目前情況下選擇兆瓦級風機所需要的運行維護人員的技術條件及裝備相應也高，有一定的難度。

（2）發(fā)電成本因素　單位發(fā)電成本C是建設投資成本C₁與運行維修費用C₂之和，即

　　 （2-5） 　　

式中，F為風機容量系數(shù)；Q為單位投資；t為投資回收時間；r為貸款年利率；m為年運行維修費與風場投資比。

風力發(fā)電機的工作受到自然條件制約，不可能實現(xiàn)全運轉，即容量系數(shù)始終小于1。所以在選型過程中力求在同樣風資源情況下，發(fā)電最多的機型為最佳。風力發(fā)電的一次能源費用可視為零，因此得出結論，發(fā)電成本就是建場投資（含維護費用）與發(fā)電量之比。節(jié)省建場投資又多發(fā)電，無疑是降低上網(wǎng)電價的有利手段之一。與火力和核能發(fā)電相比，風力發(fā)電有以下特點：a.風機的輸出受風力發(fā)電場的風速分布影響；b.風力發(fā)電雖然運行費用較低、建設工期短，但建風場的一次性投資大，明顯表現(xiàn)出風力發(fā)電項目需要相對較長的資本回收期，風險較大。因此，在風機選型時，可按發(fā)電成本最小原則作為指標，因為它考慮了風力發(fā)電的投入和效益。同時，在某些特殊情況下，如果風力發(fā)電間的相差不大，則風力機選型時發(fā)電成本最小原則就可轉化為容量系數(shù)最大原則。

綜上所述，業(yè)主在投資發(fā)展風力發(fā)電項目時，考慮風力發(fā)電場的設計，對風力機的選型就有非常重要的意義。以上這些因素影響整個項目投資效益、運行成本和運行風險，因為風力機設備同時決定了建場投資和發(fā)電量。良好的風力機選型就是要在這兩者之間選擇一個最佳配合，這也是風機與風力發(fā)電場的優(yōu)化匹配。

2.6.2　財務預測結果

針對國內各風力發(fā)電場資源狀況不同，可選擇的風機性能、工程造價及經(jīng)營成本也不同。按我國風力發(fā)電發(fā)展的現(xiàn)狀統(tǒng)計數(shù)據(jù)，電價一直是制約中國風力發(fā)電發(fā)展的最關鍵因素。要鼓勵風力發(fā)電發(fā)展，應保證風力發(fā)電項目投資的合理利潤，依據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范，風力發(fā)電項目利潤水平的主要標準有投資利潤率、財務內部收益率、財務凈現(xiàn)值。

（1）案例　現(xiàn)以裝機容量為24MW的風力發(fā)電項目為例，分析風電電價與項目可行性之間的關系，其經(jīng)濟指標見表2-6。

該風力發(fā)電場裝機容量為24MW，設備年利用小時數(shù)為2400h，建設期為1a，生產期為20a，單位造價為0.8萬元/kW，總投資為19200萬元（其中，資本金30％、貸款70％、年利率7％），年運行管理費用為140萬元，增值稅率為8.5％，城建稅率為7％，教育附加費為3％。

（2）敏感性分析　當電價為0.57元/（kW·h）以上時，在±5％時不會出現(xiàn)內部收益率小于10％和凈現(xiàn)值小于0的情況。

如果電價過于偏低，在±5％時內部收益率小于10％及凈現(xiàn)值小于0，項目抗風險能力差。

（3）綜合與展望　風力發(fā)電電價問題不是電價高低問題，而是合理電價與具有競爭力的風力發(fā)電生存電價的問題。關系到投資者的切身利益，關系到風力發(fā)電是否順利發(fā)展的大問題。為了提高風力發(fā)電的競爭力，促進風力發(fā)電的發(fā)展，還需要爭取一定的寬松環(huán)境，因此建議：

①政府出臺支持風力發(fā)電政策，并確保政策的完整性與連續(xù)性；

②風機設備走國產化，降低設備價格和售后服務，減少風電場運營成本；

③抓好前期工作，準確掌握風能資源，為工程的順利開展創(chuàng)造可靠基礎；

④加快審批程序，縮短建設周期。