水風(fēng)光互補項目投資開發(fā)關(guān)鍵問題及對策

王娟 張靜梅 景浩

摘 要 我國多能互補項目開發(fā)起步較晚，現(xiàn)已實施供參考的項目不多，開發(fā)企業(yè)對此類項目投資開發(fā)全生命周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵問題掌握不夠全面和系統(tǒng)，造成企業(yè)在開發(fā)該類項目時流程不清晰、重點難把握、風(fēng)險不可控等。本文主要從水風(fēng)光互補項目投資開發(fā)策劃階段、設(shè)計階段、運營階段入手，對水風(fēng)光互補項目的資源開發(fā)權(quán)取得、水風(fēng)光互補形式研究、水風(fēng)光配比原理、開發(fā)時序影響、電源接入系統(tǒng)設(shè)計、經(jīng)濟性分析、項目建設(shè)程序、調(diào)度運行管理等關(guān)鍵問題進行分析，并結(jié)合國家能源相關(guān)法規(guī)、政策，為開展水風(fēng)光互補項目投資提出相應(yīng)對策，旨在為水風(fēng)光互補項目投資開發(fā)企業(yè)決策提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 可再生能源 多能互補 關(guān)鍵問題 投資對策

一、問題的提出

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國之一，為保障社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，承擔(dān)與經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的社會責(zé)任，實現(xiàn)2020年和2030年非化石能源占一次能源消費比重15%和20%的目標，我國加大了風(fēng)電、光電等新能源發(fā)展力度。

風(fēng)電、光電的出力具有隨機性、波動性及間歇性，其大規(guī)模并網(wǎng)給電力系統(tǒng)消納帶來諸多問題和挑戰(zhàn)，需要通過多種能源開發(fā)利用的深度融合，配合風(fēng)電、光電等新能源補償運行，促進新能源消納。從我國能源發(fā)展規(guī)劃要求以及能源發(fā)展相關(guān)政策看，多能互補是我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然趨勢，其項目開發(fā)市場前景廣闊。

由于我國多能互補項目開發(fā)起步較晚，現(xiàn)已實施項目不多，為貫徹落實國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，使水風(fēng)光互補項目投資開發(fā)企業(yè)全面了解該類項目投資開發(fā)建設(shè)全生命周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵技術(shù)、制約因素、投資風(fēng)險等，遂開展研究。

二、水風(fēng)光互補項目關(guān)鍵問題分析

水風(fēng)光互補項目投資開發(fā)關(guān)鍵問題涉及策劃、設(shè)計、運營等多個階段，深刻認識項目投資開發(fā)過程中各階段的關(guān)鍵問題，可使項目投資開發(fā)企業(yè)有效規(guī)避政策變化的外部風(fēng)險，降低項目投資開發(fā)決策、技術(shù)、管理、經(jīng)濟等內(nèi)部風(fēng)險。

（一）策劃階段

水風(fēng)光互補項目開發(fā)一般流程：依托已建水電資源開展區(qū)域風(fēng)、光資源規(guī)劃，摸清資源儲量;開展水風(fēng)光互補研究，確定水電、風(fēng)電、光電的合理配置規(guī)模;編制水風(fēng)光互補基地規(guī)劃報告;規(guī)劃經(jīng)國家批復(fù)后，開展規(guī)劃項目的前期工作。

1.互補類資源開發(fā)權(quán)獲取。投資開發(fā)水風(fēng)光互補項目，首先要取得互補類資源（水電、風(fēng)電、光電）的開發(fā)權(quán)。資源開發(fā)權(quán)的獲取方式主要有直接獲得（向國家、地方政府申請）、參股和并購三種。開發(fā)企業(yè)應(yīng)在本企業(yè)已取得開發(fā)權(quán)的項目（水電站、風(fēng)電、光電）周邊，對互補類資源儲量、地質(zhì)地形、水文、交通、電網(wǎng)等開發(fā)建設(shè)條件進行綜合分析，積極爭取具備開展水風(fēng)光互補項目互補類資源的開發(fā)權(quán)。

2.水風(fēng)光互補形式研究。水風(fēng)光互補項目采用何種互補形式，不僅要結(jié)合項目所在地資源種類、儲量、分布特點，還要根據(jù)各類電源開發(fā)建設(shè)條件以及電力系統(tǒng)接入等情況研究確定。水風(fēng)光互補形式是互補項目各類電源資源合理配置方案研究的基礎(chǔ)，投資決策階段應(yīng)給予高度重視。

水風(fēng)光互補形式通常按互補電源類型、區(qū)域電網(wǎng)類型、輸電通道建設(shè)情況以及梯級水電站個數(shù)等進行劃分。按互補電源類型劃分為風(fēng)電場之間自然互補、光電場之間自然互補、風(fēng)光電之間自然互補、水電與風(fēng)（光）電互補;按區(qū)域電網(wǎng)類型劃分為區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)互補、典型地區(qū)互補、跨區(qū)域互補;按輸電通道建設(shè)情況劃分為既有輸電通道下互補、新建輸電通道下互補;按梯級水電站個數(shù)劃分為單個水電站與風(fēng)光電互補（如龍羊峽水光互補）、河段多個梯級水電站與風(fēng)光電互補（如金沙江中游流域水風(fēng)光互補）、整個流域水風(fēng)光互補（如雅礱江水風(fēng)光互補）。

（二）設(shè)計階段

1.電力市場分析。我國能源資源開發(fā)利用按以需定供的原則，電力市場空間是各類電源開發(fā)建設(shè)的前提條件。水風(fēng)光互補項目開發(fā)建設(shè)不僅要對電力市場空間進行分析，考慮遠距離送電時，還需對送電曲線與受電地區(qū)用電曲線的適應(yīng)性進行分析，指導(dǎo)水風(fēng)光互補各類電源組合方案配比分析。

2.水、風(fēng)、光各類資源合理配置。水風(fēng)光互補項目各類資源合理配置是設(shè)計階段的核心，通過具有日及以上調(diào)節(jié)能力水電站的調(diào)節(jié)，跟蹤風(fēng)光電的出力變化，在電網(wǎng)負荷低谷風(fēng)電、光電出力較大時通過水庫蓄水減少水電出力;負荷高峰期風(fēng)電、光電出力較小時加大水電出力，利用水庫調(diào)節(jié)把風(fēng)電、光電電量以水庫蓄水量的形式進行轉(zhuǎn)化，并在時間上重新分配。

水風(fēng)光互補項目資源合理配置主要工作內(nèi)容：水、風(fēng)、光各類電源發(fā)電出力特性研究;容量配比方案擬定;配比方案綜合比選，推薦合理配置方案。

水風(fēng)光互補項目資源配比計算原則：水電出力過程一般采用平水年成果;風(fēng)、光電出力過程采用模擬1年逐漸10分鐘出力過程;輸電最小容量不低于線路最大送電容量的10%;滿足水庫綜合利用調(diào)度運行要求，不增加水庫棄水;優(yōu)先保證水電送出，風(fēng)、光電棄電率不超過10%。

3.水、風(fēng)、光各類電源開發(fā)時序分析。水風(fēng)光互補項目涉及的各類電源開發(fā)建設(shè)周期不同，風(fēng)、光電建設(shè)周期短，水電建設(shè)周期長。若水風(fēng)光互補項目各類電源同時開工，風(fēng)電、光電比水電先建，因其出力不穩(wěn)定，存在并網(wǎng)困難，造成企業(yè)投資回報滯后;若各類電源同時投產(chǎn)，雖解決了風(fēng)電、光電并網(wǎng)問題，但風(fēng)光電開發(fā)越晚，受新能源電價政策影響，企業(yè)投資回報水平降低。因此，項目開發(fā)企業(yè)應(yīng)開展互補各類電源開發(fā)時序?qū)ｎ}研究工作，對早于水電投產(chǎn)的風(fēng)電、光電項目，提出切實可行的并網(wǎng)解決方案及應(yīng)對措施。

4.水、風(fēng)、光各類電源接入系統(tǒng)設(shè)計。接入系統(tǒng)設(shè)計是對電站接入電力系統(tǒng)的方式、供電范圍、出線電壓、出線回路數(shù)等進行電氣計算、分析和選定的工作，它是電力系統(tǒng)設(shè)計的一個組成部分。水風(fēng)光互補項目屬集成項目，接入系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜、難度大，需要特別關(guān)注。

水風(fēng)光互補項目接入方式一般有兩種：一是風(fēng)、光電直接接入水電站的開關(guān)站或變電站，二是互補各電源經(jīng)匯流站匯集后統(tǒng)一接入電網(wǎng)變電站。開發(fā)企業(yè)應(yīng)根據(jù)項目資源、交通、上網(wǎng)等條件，開展接入系統(tǒng)專題研究，選擇接入方式。

5.水風(fēng)光互補項目對電網(wǎng)的影響分析。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行必須同時滿足同步運行穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性及電壓穩(wěn)定性穩(wěn)三個條件。由于風(fēng)電、光伏發(fā)電出力具有隨機性和波動性，大規(guī)模并網(wǎng)會增加電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻壓力，帶來系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題，增加系統(tǒng)電源經(jīng)濟運行壓力。水風(fēng)光互補項目因水電對風(fēng)、光電補償效果不同，對電網(wǎng)影響也不同。因此，項目開發(fā)企業(yè)要針對水風(fēng)光互補項目開展專題研究，分析對電網(wǎng)的影響。

6.項目經(jīng)濟性分析。經(jīng)濟性是項目開發(fā)投資決策的重要考慮因素，任何項目投資開發(fā)均需要進行經(jīng)濟性分析。水風(fēng)光互補項目除了對各類電源自身的經(jīng)濟性分析外，還要對互補項目整體經(jīng)濟性進行分析。外送的水風(fēng)光互補項目，還需對輸電經(jīng)濟性以及項目市場競爭力進行分析。財務(wù)費用效益分析指標主要有：財務(wù)凈現(xiàn)值（FNPV）、財務(wù)內(nèi)部收益率（FIRR）、效益費用比（RBC）、投資回收期（Pt）。

7.項目建設(shè)程序。工程項目建設(shè)程序是項目科學(xué)決策和順利進行的重要保證。目前，風(fēng)電投資項目執(zhí)行核準制，光伏發(fā)電投資項目執(zhí)行備案制，風(fēng)電、光電項目的審批權(quán)已下放到地方政府，各省制定的項目建設(shè)程序在具體要求上不盡相同。開發(fā)企業(yè)在項目投資開發(fā)前，要熟悉當?shù)仨椖拷ㄔO(shè)程序的具體要求，避免項目在辦理核準、備案過程中因程序不清，導(dǎo)致項目開工計劃延期的情況發(fā)生。風(fēng)、光電項目建設(shè)一般程序見圖1、圖2。

（三）運營階段

1.水風(fēng)光聯(lián)合調(diào)度運行。具有調(diào)節(jié)能力的大中型水電站一般在電力系統(tǒng)中承擔(dān)備用、調(diào)峰等任務(wù)，同時還承擔(dān)水庫綜合利用任務(wù)。如何在滿足各部門綜合用水要求同時，最大程度的配合新能源補償運行十分重要。要實現(xiàn)水風(fēng)光聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，需要開展水風(fēng)光互補項目消納和靈活調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)研究，以及電網(wǎng)調(diào)度自動化研究。水風(fēng)光聯(lián)合調(diào)度運行研究的一般思路見圖3。

2.管理模式。水風(fēng)光互補項目中各類電源的管理設(shè)備配置和所處環(huán)境不同，需要結(jié)合各類電源的具體情況選擇合理的管理模式。管理模式可為分散管理和集中管理兩大類。水風(fēng)光互補項目屬集成項目，調(diào)度運行管理較為復(fù)雜，宜采用集中管理模式。開發(fā)企業(yè)在選定管理模式后，應(yīng)結(jié)合項目自身特點，對項目運行管理的具體內(nèi)容進行研究，對大規(guī)模水風(fēng)光互補項目應(yīng)盡可能采用統(tǒng)一運行維護模式。

3.政策、機制分析。可再生能源發(fā)電成本相對傳統(tǒng)化石能源偏高，對政策依賴度較高，需高度關(guān)注。我國現(xiàn)已頒布的促進可再生能源持續(xù)發(fā)展的法規(guī)、政策有《中華人民共和國可再生能源法》《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《可再生能源“十三五”規(guī)劃》《關(guān)于建立可再生能源開發(fā)利用目標引導(dǎo)制度的指導(dǎo)意見》《關(guān)于風(fēng)力發(fā)電增值稅政策的通知》《國家稅務(wù)總局關(guān)于實施國家重點扶持的公共基礎(chǔ)設(shè)施項目企業(yè)所得稅優(yōu)惠問題的通知》等;保障可再生能源并網(wǎng)發(fā)電的政策有《關(guān)于有序開放用電計劃的通知》《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實施方案》《可再生能源發(fā)電全額保障性收購管理辦法》等;加強監(jiān)測預(yù)警機制政策有《關(guān)于建立監(jiān)測預(yù)警機制促進風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展通知》《國家能源局關(guān)于發(fā)布2018年度風(fēng)電投資監(jiān)測預(yù)警結(jié)果的通知》等;鼓勵開展多能互補、促進可再生能源消納的政策有《關(guān)于做好“三北”地區(qū)可再生能源消納工作的通知》《關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見》等;上網(wǎng)電價政策有《關(guān)于試行可再生能源綠色電力證書核發(fā)及自愿認購交易制度的通知》《關(guān)于公布風(fēng)電平價上網(wǎng)示范項目的通知》《關(guān)于公布風(fēng)電平價上網(wǎng)示范項目的通知》等，從國家頒布的有關(guān)法規(guī)、政策及行業(yè)發(fā)展趨勢看，國家鼓勵可再生能源發(fā)電項目的開發(fā)建設(shè)，政策有利于投資企業(yè)參與水風(fēng)光互補項目開發(fā)建設(shè)。

4.水風(fēng)光互補項目投資開發(fā)對策。“十三五”是我國能源低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，開發(fā)高效、清潔、低碳的新能源和可再生能源是我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向。水風(fēng)光互補項目投資開發(fā)企業(yè)應(yīng)緊跟國家能源發(fā)展方向，利用能源開發(fā)的有利政策和自身電源開發(fā)的優(yōu)勢，選擇資源條件好，開發(fā)建設(shè)條件優(yōu)，投資回報率高的水風(fēng)光互補項目，加快其開發(fā)建設(shè)，具體對策如積極開展資源規(guī)劃工作，有效推進規(guī)劃審批;合理開發(fā)布局，積極爭取項目開發(fā)權(quán);結(jié)合資源分布特點，選擇合適的互補形式;開展電力市場研究，配置合理送電規(guī)模;做好能源資源評估，降低新能源投資風(fēng)險;開展電源開發(fā)時序研究，提出解決方案及應(yīng)對措施;結(jié)合項目具體情況，選擇電源接入方式;制定合理投資回報率，嚴控投融資風(fēng)險;盡快熟悉擬建項目地區(qū)的開發(fā)建設(shè)程序;整合管理隊伍，采用集中管理模式;抓住有利政策，加快推進水風(fēng)光互補項目開發(fā)建設(shè);利用先進科技手段，提高水風(fēng)光互補項目運行管理能力。

（王娟、景浩單位為中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院有限公司;張靜梅單位為寶雞市水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計院）

[作者簡介：王娟（1980—），女，陜西鳳翔人，本科，高級工程師，主要從事水利動能經(jīng)濟工作。]

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