我國風電產業發展因素影響研究及政策建議

丁虹 劉秦華

摘 ? 要： 合理有效的發展政策不僅能夠促進風電產業的健康可持續發展，而且能夠緩解現有的能源危機和環境污染問題。構建風電項目的經濟性評價模型和反事實情景設計，以福建省某典型風電項目為案例，比較不同的政策情景下風電發展情況，發現風電利用小時數和上網電價的政策對項目財務內部收益率（FIRR）的影響較大，風電成本變化對項目財務內部收益率的影響相對較小。由此可以針對我國風電產業發展提出相關的政策建議。

關鍵詞： 風電產業; 風電政策; 經濟性評價; 反事實情景設計

中圖分類號： F426.61 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： ?A ? ? ? ? ? ? DOI：10.13411/j.cnki.sxsx.2019.02.016

Abstract： Well-designed and effective development policies can not only promote the healthy and sustainable development of the wind power industry， but also alleviate the existing energy crisis and environmental pollution problems. Therefore， this paper， through the designing of economic assessment models and counterfactual scenarios， takes a typical wind power project in Fujian and compares the development of wind power under different policy scenarios. It finds that the wind power utilization hours and on-grid tariffs have a greater impact on the projects financial internal rate of return （FIRR）， while the impact of wind power cost changes on the projects financial internal rate of return is relatively small; Based on the findings the study provides relevant policy recommendations for the development of Chinas wind power industry.

Key words： wind power industry; policy in wind power industry; evaluation of economy; anti-fact scenario

一、引言

能源涉及人類基本的物質需求，關系著全人類的和平穩定發展。隨著城市化進程的加速和工業技術的發展，能源供給出現嚴重的供需危機，煤炭、石油等化石燃料的燃燒也給自然環境帶來嚴重的問題。步入21世紀，人口的進一步擴張，能源危機和環境污染問題日益嚴峻，供需矛盾和資源環境的制約成為阻礙人類發展的嚴峻考驗。近年來，風電、光伏等新能源作為環保綠色的能源供給方式受到越來越多的關注，新能源作為解決能源危機與環境污染的重要舉措，成為當前全球發展的重要課題。以燃煤發電為主的能源結構給我國帶來巨大的污染問題，且我國人口眾多，人均資源占有量遠低于世界平均水平，伴隨著我國國際地位的提升，將承擔著越來越重的環保責任[1]20-21。因此，發展以風電、光伏等為代表的新能源，改善我國能源結構，確保經濟社會的和諧問題發展，成為我國當前能源戰略的重要任務。

新能源發電技術中，風電技術較為成熟，環境效益好，建設周期短，發展十分迅速，成為新能源發電中總裝機容量最高的能源供給方式。風電作為較為成熟的清潔能源，具有以下優勢：一是清潔環保，零排放，減少溫室效應;二是建設周期相對較短，投資成本低，對地理環境要求不高，風電場開發也能作為旅游資源帶來經濟效益;三是發電成本相對于其他清潔能源而言較低，可行性高，效益高，具有明顯的優越性[2]。我國的風電資源十分豐富，發展風電適宜我國當前國情：首先，我國地大物博，但是人均資源占有量低于世界平均水平，煤火電廠和燃氣電廠的大規模開發不僅加劇環境污染問題，而且威脅國內能源安全;其次，我國面臨能源結構調整和經濟發展的迫切任務，電力供應至關重要，而風電作為開發潛力巨大的新能源發電方式成為當前解決這一問題行之有效的舉措。因此，發展風電具有重要的戰略意義和應用價值。目前，我國風電資源主要集中于兩個地帶：第一風帶位于三北地區，即東北、華北、西北地區，該地區風電功率密度高，風電資源儲備十分豐富;第二風帶位于東部沿海地區，即江蘇、福建、廣東等近海地區及有關島嶼，該地區風電發展受到季節、環境、地形、經濟等因素的影響，但是其地處電力需求較高的發達地區，風電消納優勢明顯，風電產業發展也較為迅速。

我國風電發展起步于20世紀中期，歷經幾十年的探索發展，逐步向規模化、集約化的方向發展，風電裝機容量逐年上升，位居世界前列。隨著風電技術的不斷進步，技術因素的制約限制越來越小，政策對風電發展的影響也不容忽視。近年來，我國風電歷經兩波快速發展階段[3]115-120.第一階段為2006-2008年期間，在此期間，我國發布多項風電支持政策，對風電的開發利用研發提供無償資助、貸款貼息等優惠政策，為風電的開發利用提供有益的支持;此外，稅收方面也實施多項優惠措施，有關風能生產方面的增值稅應納稅額進行相應的減免。2006-2008年期間，我國風電的裝機容量增長率分別達到103.05%，130.52%和105.22%，2008年底裝機容量達到12002.1MW，占全球風電裝機容量的9.95%。第二階段為2009-2010年期間，在此期間我國進一步明確風電上網電價，實施公布各個風電基地的并網方案，對風電并網提供優惠支持，進一步促進風電產業的發展，2009年新增風電裝機容量13803.2MW，增長率達到115.01%。2010年新增風電裝機容量18928MW，增長率達到73.35%，風電裝機總量不斷增長[4]1-8。

風力發電具有隨機性、季節性、波動性和不可確定性，相對于傳統火電等發電方式而言，發電成本較高，在電力市場中競爭力較弱，因而政策因素對風電產業的發展十分重要[5]1817-1829。隨著風電項目的繼續建設，在全國其他地方棄風限電嚴重和地方政府頒布的可再生能源調價讓利政策的背景下，保證風電的健康發展已經成為了“十三五”期間可再生能源政策的要點。換句話說，什么樣的風電政策才能更好地推動風電健康、快速、可持續發展，是值得我們探討的問題。因此，筆者開展風電產業發展影響因素研究，旨在為我國風電政策的制定提供有益的參考。

二、模型構建：風電項目的經濟性評價與反事實情景設計

（一）我國風電政策體系

風電的發展，除了需要自然的資源稟賦和核心技術，還需要可支撐的宏觀和微觀環境。宏觀環境指以政府政策為主導的宏觀環境支撐，為風電的發展提供財稅政策優惠支持、金融貸款支持和技術政策支持。微觀環境指風電相關企業參與市場的調節。風電要想健康發展，需要政府宏觀的政策支持結合微觀的企業共同發力。我國風電政策體系從風能資源調查、風電成本、標桿電價和風機有效運行小時數四個方面進行劃分，表1給出我國部分風電發展政策，從表中可以看出，從資源評估、選址規劃、設備制造到并網發電，我國風電政策體系較為完善。

（二）風電項目的經濟性評價

風電項目的經濟性評價，是對其全壽命周期內的收益和成本進行分析，然后通過相應的經濟性指標來評價投資的可行性，是一種從經濟角度分析的輔助規劃決策方法。全壽命周期分析不僅包括初期的設備購買和建設費用，還需要考慮運行過程中的維護費用和售電補貼、收益等，較為全面地評價一個風電項目[6]78–80。

1. 成本分析

（三）反事實情景設計

不同維度的風電政策對風電的發展影響程度不一致，風電項目開發的影響因素主要有風資源評估、風電場建設運營成本、上網電價和運行小時數四項，其中受政策影響較大的是后三項[8]。本文以后三者的政策對風電的影響為例，通過構建反事實情景，即構建出政策缺失的情景，然后量化分析在政策體系不完善下風電行業可能的發展情景，并與當前發展情況進行對比。在情景設計中，本文從影響因素和影響程度兩個維度進行設計，如表2所示。

基準情景（ScenariosofBasics，SB）是指在當前政策情景下（本文設定當前政策情景為基準情景），在SB情景中，本文假設風電固定資產投資為8000元/千瓦，年均運行小時數為2500小時，上網電價為0.61元/千瓦時，這基本符合當前我國風電項目建設的基本狀況。

成本情景組（ScenariosofCost，SC）：假設與風電設備購買相關的稅收優惠、風電建設投資補貼相關的政策缺位，導致風電部署成本提高10%、20%和30%，對應的情景是SC-L，SC-M和SC-H。

上網電價情景組（ScenariosofPrice，SP）：假設上網標桿電價政策落實不到位，相關政策的缺失可能會使得風電的上網電價在國家標桿水平上下調10%、20%和30%，對應的情景是SP-L，SP-M和SP-H。

利用小時數情景組（ScenariosofHour，SH）：假設風電并網、發電量全額消納相關政策得不到保障，棄風率分別在當前基礎上提高10%，20%，30%，在模型中簡化為風電上網小時數降低10%、20%和30%，對應的情景是SH-L，SH-M和SH-H。

由于政策缺失對各項因素的影響程度難以量化，本文假設在政策缺失情況下，對應的成本、電價或利用小時數會受到一定程度的影響，分別是在原有基礎上上浮或者下降10%、20%和30%，這也是大部分文獻較為常用的方法。

三、算例分析

本文以福建省典型的風電項目（24×2MW）作為案例進行分析，量化政策體系對于風電項目經濟可行性的影響。表3是福建地區風電項目（24×2MW）的相關參數。

（一）基準情景（BC）

基準情景下，風電投資的效益較好，其中全投資的動態投資回報期為13.91年，財務凈現值為8700萬元，財務內部收益率為11.1%。如果項目資本金為總投資的20%，其余80%使用銀行貸款，貸款利率參考基準利率，則動態投資回報期為8.07年，財務凈現值為14740萬元，財務內部收益率（所得稅后）為21.2%。可見風電項目投資效益明顯，具備投資價值。

基準情景下的24×2MW風電項目的所得稅后凈現金流量（自有資金現金流量）如圖1所示。按照20%的出資比例，項目資本金約為7680萬元。項目投產之后，每年的售電收入和補貼收入合計約為7459萬元，現金流出包括償還借款本金和利息、經營成本和營業稅金。由于項目投資資金貸款按照項目投產之后12年每年等額償還本金的方式，因此在14年開始后不用再償還貸款利息和本金，因此現金流量表現更好。

（二）政策缺失情景

以典型24×2MW風電項目的投資回報率作為衡量指標，將當前政策體系下即SB情景下的財務內部收益率（FIRR）化整為1，比較各組政策情景下的項目財務內部收益率，如圖2所示。

相對于基準情景，風電利用小時數下降10%，財務內部收益率FIRR將下降約24%;利用小時數下降20%，FIRR將下降46%;利用小時數下降30%，FIRR將下降67%。風電上網標桿電價與利用小時數影響著每年的售電收益，因此風電上網標桿電價變化對FIRR的影響與風電利用小時數對FIRR的影響相同。

較之利用小時數和上網標桿電價，風電成本變化對項目項目財務內部收益率的影響相對較小。相對于基準情景，成本增加10%，項目的內部收益率將下降20%;成本增加20%，項目的內部收益率將下降36%;成本增加30%，項目的內部收益率將下降49%。

可以看出風電利用小時數或者上網電價變化對項目財務內部收益率的影響較大。主要原因是上網電價和運行小時數的變化直接影響到項目投產期間每年的現金流入，而成本變化僅影響建設期（一般為1年）的總投資。

四、結論及政策建議

（一）結論

通過算例分析發現，風電利用小時數或者上網電價變化對項目財務內部收益率的影響較大，風電成本變化對項目項目財務內部收益率的影響相對較小。故針對風電利用小時數和上網電價的政策，比如選址規劃、風電消納、競價上網、上網補貼等政策需要加大力度執行并推陳出新，保障風電項目的盈利能力。

（二）風電健康、快速、可持續發展政策建議

風電產業建設規模大、效益好，與現行的完善的風電政策是分不開的[9]20-26。多項支持風電產業發展的規劃和政策，使現有的風電發展政策體系具有較好的整體性、連續性和協調性。為進一步促進風力發電研發與利用，降低風力發電對電網運行可靠性與穩定性等方面的影響，針對電力新技術發展趨勢與電力市場開放等特征，根據上文的結論，下面提出相應風電發展政策建議，保證風力發電的可持續性。

1. 針對風電利用小時數的建議

（1）風電規劃

由于風能資源的不確定性和不可控性，加上風電場建設采用了大規模的電力電子裝置，風電場并網后對原先配電網的可靠性和電能質量影響較大，大多數電力公司出于電網的安全考慮，導致很多風電場不能及時地就近接入配電網，造成風電利用小時數降低，影響風電的經濟效益。因此，在風電項目設計開發初期，項目所在當地政府企業應進一步分析負荷增長區域與成分，確保風電開發的規模與當地負荷增長趨勢一致，且與地方長期規劃同步。

考慮到目前風電基地普遍存在的棄風離網現象，為了提高風電利用小時數，未來風電場可采用“分布式”的模式，滿足風電機組就近接入配電網的負荷需求，以就地實現功率平衡、分散到附近的負荷點消納為主，并通過參考集中式風電發展模式，對“分布式”風電發展方向、并網要求、接入配電網的電壓等級、裝機容量和政府項目審批權限進行細化。相對于以往“集中式”進行規劃建設方案，“分布式”規劃模式有益于提高風電利用小時數，提高風電消納率，促進風電的良性發展。

（2）多電源類型協調配合

風力發電具有隨機性、波動性和不可預測性，因此風電場的經濟穩定運行離不開多種類型電源協調配合。從風電利用小時數方面入手，應當協調區域風電容量、傳統火電容量以及儲能容量的運行配合，防止風電出力的隨機性導致電能質量不達標，進而離網運行，降低風電利用率。在大量風力機組由于其波動性和隨機性導致功率輸出不足時，通過提升可控發電機組輸出功率對電網功率需求進行補償。因此，為了降低可再生能源接入對系統供電影響，應鼓勵現有小火電機組逐步轉變為超臨界機組或超超臨界大機組，提高系統的風能消納能力運行清潔性、靈活性以及高效性。同時，針對儲能技術的快速發展與大規模應用現狀，可在大型風電場或分布式風電機組并網側加入儲能設備，實現風電輸出功率的平滑作用，提高風機并網潮流的電能質量。通過接入大容量儲能設備，實現多余電能的存儲，并可參與電力市場的電能供需調節。

此外，目前現有的火電機組容量占比大，為適應經濟的發展水平，雖然風電持續發展，但總體未達到相應的發電需求。因此可以通過控制燃煤電廠、燃氣電廠發展規模，推遲核電機組建設，使其為風電發展讓道，加快風力發電機組的發展速度。此外，在部分風能資源較富裕的地區，能源規劃部門應調整能源發展思路，控制火電和核電的建設規模，停止火電項目批準、適當下降核電項目的批準規模，避免傳統火電站和核電站擴建導致的風能發展空間下降，提升可再生能源的發展空間。

2. 針對上網電價的建議

從上網電價方面考慮，為了進一步促進風電場的經濟運行，加強相關配套工程建設與管理，建議相關風電場采用分時上網電價的方式，考慮到季節、天氣、時間等方面的差異以及配電網電能需求情況，在風力發電容量較高時段降低上網電價，促進電能消納，防止出現棄風現象而導致的風力設備輕載甚至空載運行，最大可能避免對電力設備的損害，降低設備損耗率。同時，在風電場規劃時盡可能選定在電力負荷中心附近，降低輸配電成本，提高經濟性。

此外，在上網電價政策執行監管方面，應當加強對政策落地執行情況的檢查力度。有關部門應當完善信息監測體系，及時對各地市的風能消納情況進行有效監管并公開風電場運行情況，構建切實全面的可再生能源運行管理條例，完善可再生能源產業發展預警機制，加強可再生能源發展與執行監督強度。

3. 針對風電成本的建議

為有效降低風電成本，應該大力推廣風力系統國有化。根據國內外行業發展的已有經驗，風力發電的初始投資占據了相當大的比例;而風機造價又占據了初始投資中的絕大部分。因此風機造價對風電成本的影響至關重要。從風力系統發展較早的那些國家的經驗來看，當風機造價在初始投資中的比例低于70%時，風電的成本就可以得到顯著的控制;結合我國目前的國情，風機造價在初始投資中的比例大致位于85%左右。所以說我國的風機成本還有著巨大的降低空間。雖然我國發展風力制造已經有了相當的經驗和研發能力，部分組件都有較好的國有化解決方案，但是我們的高端風機及組件還有相當一部分需要依賴進口，因此產生的關稅以及技術引進和轉讓費用難以避免，直接導致了風機成本難以降低。該問題短期的直接解決方案為降低關稅，但是該方案只能臨時緩解，不能解決根本問題，同時會對國產風機制造造成打擊。從長遠以及可持續發展的角度來看，要想解決根本問題，需要從兩個方面入手：從國家層面統一組織，整合行業相關公司，集中同風機制造最為發達國家進行統一談判，降低技術引進的難度的同時，爭取接觸國外的核心技術;另一方面是從政府政策層面鼓勵各企業發動研發制造積極性，攻克高端風機國產化的難題，從而降低風力系統中風機成本的比重，從而降低風電系統的綜合成本。根據相關數據做出如下預測：假如風機核心組件的國產化比例提高至大約60%，則風機的制造成本最低能降低大約10%，從而使得風電的整體從本下降到大約0.47元/KWH的水平;如果國產化率能夠提升至100%，則風電機組的成本能夠降低大概30%，而風電的成本即可被壓縮至0.347元/KWH的水平。綜合上述討論，為了降低風電的成本，應該從國家層面統一相關產業布局，加大核心技術的引進力度，同時盡量降低技術引進的成本;對自主化研發企業進行稅收減免乃至政策補貼，鼓勵地方和社會資本進入風電設備制造領域，調動自主研發積極性，從而實現風機設備制造的國產化水平，最終使風電成本得到最大限度的控制。

此外，風電機組的投資成本占據風電場成本的重要部分，選擇合適容量和型號的風電機組，提高風電機組的利用率對于風電場建設發展也具有重要意義。地理環境、自然條件以及地域特點等因素均影響風電機組的合理選型。因此，針對不同地域的風電場，應事先進行全面的風電場成本計算研究，評價不同機組的成本，結合未來電力運行需求，根據分析結果選擇合適的風電機組型號和容量，實現風電建設成本的最小化。另外，風電場進行機組規劃選型時，應綜合考慮風電場處理及地域限制因素，盡可能選用性價比高的風電設備，降低風電發電成本，最大限度提高風電機組的利用率，實現效益的最大化。

4. 其他建議

（1）技術與設備研發

為降低風電項目建設成本，要制定風電產業鏈發展規劃，考慮資源區域、規模、用戶等多方面進行差異定價。進一步完善風電產業鏈結構，通過深度開發產業鏈高端價值，拓展產業鏈上下游范圍。該措施不僅對降低風電后期建設成本有益，對于帶動風電相關產業發展，提高經濟發展水平也大有裨益。針對現有國內風電制造企業在風電裝備制造等高附加值環節切實問題，大力加強國內企業與國外企業之間的交流合作力度，并同步引入國外相關制造企業。在風機核心配件與部件研發方面，特別是海上施工運輸平臺、施工平臺、大于5MW的智能風機，應推動各環節管理與設備生產的標準化、通用化以及系列化，提升設備生產工藝技術與生產技術的先進性、實用性以及創新性。同時，為進一步保障風力發電合理性與規范性，應加速形成風電配套工程的建設、技術以及運行規范體系，形成風電場全壽命周期標準化管理。同時，加快建設風電相關專業人才培養進度，特別是風電技術研發、運行、管理等方面，促使我國風電技術的蓬勃發展。

（2）風電場市場運行與控制

目前已建立較為完善的風電項目收益保障政策體系，并逐步實現風電項目的健康發展。針對目前風電項目在沒有國家“輸血”補貼的情況下就嚴重虧損的情況，風電項目要想健康持續發展，需要政府堅持全方位的電價補貼政策，保障風電上網電價的穩定性，以保障風電項目的收益。

針對未來電力市場逐步放開的情況，應建立健全的電力交易市場，完善電力需求側響應政策體系，提高風電項目的可靠性收益、降損收益和調峰收益等間接收益。鼓勵風電場參與電力市場中的調峰和降損任務，獲取額外的收益。加快形成“分散式”風電價格形成機制。上網電價與風電利用小時數對風電項目的財務指標影響程度基本一致。應按照成本加收益方法確定上網價格，構建有利于風電項目盈利的上網電價政策，保障風電上網的優勢。區別于大基地的火電標桿上網電價機制，“分布式”風電因為可全額就近消納，可根據風能資源和就地的負荷情況進行區別定價。針對風電在電力市場運作過程中，可能會因其對電網運行可靠性與調峰等方面負面作用而導致支付輔助服務等額外費用的問題，應考慮建立碳排放市場，從而體現風力發電在清潔性方面的優勢，進一步提升風力發電收益成效。

綜上所述，發展以風電產業為代表的可再生能源，是解決民生問題的路徑，也是科技強國的手段。在這其中政策起到了重要的引導作用。完善風電產業政策體系，立足于國家的宏觀規劃和我國風電發展的基本情況，才能破解風電產業中遇到的難題，推動風電產業快速、健康、持續發展。

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[責任編輯、校對：黨 ?婷]