老、舊風電場技改經濟評價方法分析

萬宇婷

我國早期應用的風電機組以1MW以下（含）的機組為主。根據中電聯的統計數據，從1993年到2016年年底，1MW以下（含）機組共計裝機11869臺。特別是2006年至2010年，1MW以下（含）機組大量吊裝。相對于近些年吊裝的機組，這些1MW以下（含）的機組可以被歸類為老、舊機組。

早期風電場占據了諸多優勢：首先是風能資源的優勢，風電場的平均風速較高；其次是地形的優勢，風電場道路等的造價相對較低；此外，早期風電場也有一定的政策優勢，一些風電場執行的上網電價相對較高。然而，老、舊機組性能表現欠佳，年利用小時數較少，風電場每年的發電收益有限。據統計，老、舊機組在II類風能資源區的年平均利用小時數約為1700h，在III類風能資源區的年利用小時數約為1200h。另外，機組主要部件的故障率逐年增高，運維成本高。加上有些機組的生產企業已經倒閉，備件的供應也成了比較難解決的問題。這些問題導致老、舊風電場的收益低、運維成本高，需要通過技改來解決上述痛點。通過對老、舊風電場實施技改，以增量帶動存量，可以提高風電場的發電能力、提升機組的可靠性、降低風電場的運維成本，進而改善風電場收益。對一些風電場來說，通過技改甚至可以達到延壽運行的效果，存在進一步提高項目收益的可能性。

為確定老、舊風電場是否具備技改條件，需要評估技術方面的許多關鍵因素，例如，采取整機技改方案時，需評估原風電機組塔架的狀況、基礎的完整性以及技改對升壓站的影響等。技改方案不僅應具有技術上的可行性，亦要有經濟上的可行性。本文對用于風電場技改項目經濟評價的總量法和增量法進行對比分析，探尋適合風電場技改項目的經評方法，為風電場技改決策提供參考依據。

風電場整機技改方案的確定

針對運行狀況不佳的老、舊風電場，對原有機組進行機頭替換是可操作性較強的技改方案。確定技改方案之前，需對風能資源、機組、塔架、基礎以及升壓站、道路及線路等做出合理評估。

一、風能資源評估

對有技改需求的老、舊風電場進行風能資源評估，可降低技改后預測發電量和估算相關收入的不確定性。為了從風中捕獲更多能量以提升機組的發電能力，在對老、舊風電場整機技改時，推薦使用較長葉片替換現有葉片，但長葉片也可能導致尾流損失的增加和尾流誘導的湍流。因此，在對老、舊風電場制定技改方案時，應使用風能資源評估軟件確定原始機組和新機組配置之間的尾流損失差異，確認技改后尾流對發電量的影響。

二、機組適用性評估

根據風能資源評估的結果，對有技改需求的風電場所屬的風能資源區做出分析，按照風能資源區特點初步選擇合適的技改機型，并將機頭裝配到項目原有塔架上，根據項目風參對其進行適用性評估。

原有基礎的完好性和承載能力是機組整機技改需要考慮的關鍵因素。在技改前要對更換機頭前后現有基礎的極限載荷和疲勞載荷進行全面對比，保證換機頭后的基礎載荷可被原來載荷包絡。如包絡不住，需評估具體使用年限。如確定更換后，還需基礎設計單位根據新計算的基礎載荷，結合現場情況，對基礎進行詳細評估，從而明確現有基礎是否能夠適用于技改后的機組。

更換機頭的技改方案需要對原有塔架計劃保留的部分進行評估，以明確其是否滿足強度要求。不必評估計劃更換的塔架部分的強度，但是要對該段塔架進行重新設計。此外，若要實現延壽的效果，還需對塔架按照技改后新機組的載荷進行計算，分析其壽命能否達到延壽的要求。

三、風電場原有升壓站的評估

對于整機技改項目，繼續使用老、舊風電場原有的升壓站可以節省大量的投資，但對項目來說并非沒有風險。為此，應進行獨立的工程評估，以確定現有升壓站是否適用于新的風電機組，以及延長使用年限對設備的影響。評估內容應包括對圖紙、報告的詳細分析以及項目現場考察，以確保變電站、集電系統、控制系統和輸電線路的適應性。

風電場技改項目經濟評價方法

在技改方案具有技術可行性的基礎上，要對風電場技改項目開展經濟性分析。風電場技改項目的經濟評價按照“有無對比”原則，即進行技改的方案為“有”方案，不進行技改按照項目現有狀態繼續運行至壽命期結束的為“無”方案，將兩個方案進行對比。以下分別采用總量法和增量法對風電場技改項目進行經濟評價。

一、總量法

總量法是指將風電場的總體經濟效益作為評價對象的分析方法。按照“有無對比”原則，在采用總量法對風電場改造項目進行經濟評價時，需要將風電場作為一個整體考慮投入與產出，對比技改前、后的經濟性指標。

（一）總量法參數

在應用總量法對技改項目進行經濟評價時，“無”項目對應的投資應該采用原有資產的估值。一般估值的方案包括市場法、成本法和收益法，可以結合風電場的實際情況來選取合適的評估辦法。風電場的估值較為繁瑣復雜，以成本法為例，其估值模型架構如圖1所示：在前期宏觀環境分析的基礎之上，對風電場采用該法進行估值可重點著眼于財務數據部分。在具體估值時，需要選擇財務報表中有數據的科目，比較資產原值、資產凈值以及資產評估值，并對其按類別匯總，得到總匯總表，進而完成對總資產與負債、股權價值的評估。

“有”項目對應的投資包含新增投資與原有資產估值。在對風電場項目進行技改時，原有資產會有一部分（比如部分塔架、基礎等）在技改后仍然被利用，部分原有固定資產會在技改過程中被拆除，不再利用。顯然，原有資產的估值等于“可利用資產”估值與“不可利用資產”估值之和，也就是“無”項目的投資。這里需要注意的是，在對風電場進行技改時，原有資產無論在技改后利用與否都應與新增投資一起計入“有”項目的投資。針對未利用資產的處置問題，如果可以變賣，則其回收價值要在變賣當期按照變現價值計入現金流入，不能直接沖減新增投資；如果沒有立即變賣或者報廢，在后續風電場運營期中，仍然將該部分資產作為賬面資產，但是不能參與折舊。停產價值損失在估算投資時不必計入，但是需要在現金流量表中有所體現。

綜上，“無”項目的投資=原有資產的估值=可利用資產的估值+不可利用資產的估值。“有”項目的投資=原有資產的估值+新增投資=可利用資產的估值+不可利用資產的估值+新增投資。

（二）總量法的決策建議

用總量法對風電場技改項目與對新建風電場項目進行經濟評價很相似，只不過在對后者進行經濟評價時，指標所參考的評價基準為行業基準或者企業自身要求的基準。而風電場改造項目的評價基準除了行業或企業本身要求的基準，還需對技改前、后的指標進行對比。總量法的評價應該以絕對指標為主，以全投資內部凈現值NPV（ic）為例，風電場技改項目按照“有無對比”原則，可以分別得到NPV（ic）無和NPV（ic）有兩個總量指標，指標對比會出現如表1所示的4種情形。

針對第1種情形，指標情況說明技改后風電場的收益有所提升，且達到了基準收益率要求，風電場應該進行技術改造。針對第2種情形，指標情況說明風電場目前的收益率超過了基準值，但是技改后收益反而降低，風電場應該維持現有狀態繼續運行，不應該進行技改。針對第3種情形，指標情況說明技改后風電場的收益有所提升，但是未達到基準收益率要求，根據總量法評價規則不推薦技改。在這種情況下，風電場不技改時的收益極低，技改帶來的收益提升有限。此時，要考慮能否通過對技改方案進行優化，將技改后的收益率提升至基準收益率之上。如技改方案無法再優化，雖然技改后的收益率仍然低于基準收益率要求，但目前的技改方案對收益的提升又確實有效，技改可以起到一定的減虧作用，理應對風電場做出技改決策。可見在此情形下，采用總量法對風電場技改前、后進行“有無對比”無法得出正確的決策。針對第4種情形，風電場現有收益率未達到基準要求，但是技改后收益進一步降低，不推薦技改。在第3、4種情形下，從經濟性的角度考慮，風電場以現有狀態繼續運營的話收益率已經低于基準收益率要求。如果風電場繼續運營，則存在NPV（ic）無，可以按照上述方法進行指標對比；如風電場不繼續運行，即涉及風電場的關停問題，不能按照上述方法進行經濟評價，需要對風電場按照清算價值法進行估算，以清算估值作為目前資產凈值與風電場技改后的凈現值進行比較，以做出關停或者技改的決策。

二、增量法

增量法是指將風電場的增量效益作為評價對象的評價方法。按照“有無對比”原則，在采用增量法對風電場技改項目進行經濟評價時，需要分析技改前、后的增量現金流，進而得出增量經濟指標。

（一）增量法參數

按照“有無對比”原則，增量法的投資為“有”項目投資與“無”項目投資之差，即增量投資=“有”項目投資-“無”項目投資=原有資產的估值+新增投資-原有資產的估值=新增投資。可見，利用增量法對風電技改項目進行經濟評價時，可以省去對原有資產復雜的評估環節，只需要對新增投資部分進行估算。

（二）增量法的決策建議

利用增量法得到的指標需要與行業基準或企業本身要求的基準相比較，從而做出投資決策。評價指標可以參考內部收益率、凈現值、投資回收期、貸款償還期等。當項目的增量內部收益率≥基準收益率ic時，技改在經濟評價上可行；投資回收期是指技改的新增收益抵償新增投資的時間，該指標應作為技改決策的輔助評價指標，當項目的投資回收期不大于要求的回收期限時，技改在經濟評價上可行。同樣，貸款償還期也是輔助決策指標，技改投資若存在貸款，則其償還期應不大于貸方要求的償還期限。凈現值應作為主要考察指標，當ΔNPV（ic）< 0時，按照增量法評價標準，技改在經濟評價上不可行；當ΔNPV（ic）≥ 0 時，按照增量法評價標準，技改在經濟評價上可行。

三、增量法與總量法比較

針對風電場技改項目的經濟評價，總量法和增量法在投資估算上有所區別：運用總量法進行經濟評價時，需要對原有資產采用合理的方法估值，也需要對新增投資進行估算。而運用增量法則只需要對新增投資部分進行估算，因此，可以省去對風電場原有資產繁瑣的估值過程。

依據總量法和增量法得到的經濟性指標都可以為是否開展技改工作提供決策參考。采用總量法時，不僅要將通過該法得到的指標與基準收益做比較，也要對技改前、后的指標做比較。增量法得到的指標則只需要與基準收益要求做比較。根據項目實際情況的不同，依據增量法和總量法得到的是否進行技改的決策建議卻不完全一致。以凈現值指標為例，對同一個風電場技改項目分別進行增量法和總量法分析，可能會得出如表3所示的不同指標情形。

由此可見，在第1、3、4 種情形下，無論采用增量法還是總量法得出的技改決策建議是一致的。在第2種情形下，按照增量法可以得出應該技改的決策建議，而采用總量法卻得出不應該技改的決策建議。實際上，除非用于技改的資金可以投資一個盈利能力極好的其他項目，否則根據前文對總量法的分析，在這種情況下是應該開展技改工作的。所以，按照增量法的評價方法可以對風電場是否進行技術改造得出正確的結論。在對風電場技改項目進行經濟評價時，推薦使用該方法。

風電場技改項目經濟評價實例

鑒于表3中只有第2種情形會在增量法和總量法的技改決策建議上出現分歧，現就該種情形舉例分析以增量法作為評價方法的合理性。

某風電場在2006年年底投運一批850kW機組，總容量為49.5MW。風電場批復電價為0.5523元/千瓦時，固定資產凈值為19522.75萬元。由于現有風電機組的設備老化，可利用率降低，年利用小時數僅為800h，在進行相關技術評估后，提出技改方案。技改投資為4000元/千瓦，投資來源為資本金投入。經過技改，年利用小時數提升至2400h。經載荷適應性分析，該項目的機組在技改前、后均可以運行7年，技改后的上網電價按照批復電價執行。

根據表4中的指標，在采用增量法分析時，按照風電行業基準收益率要求，該技改方案的ΔNPV（ic）=1309.24萬元>0，達到了要求，應對項目進行技改。但是在按照總量法進行技改經濟性分析時，技改后的NPV（ic）=-8719.38萬元，項目不應進行技改。從全投資財務凈現值的角度來看，按照總量法分析，技改前、后的凈現值可由-11070.89萬元減虧至-8719.38萬元。假設新增投資未用于技改，而用于其他風電場項目S，且該項目恰好達到基準收益率要求，則NPV（ic）無+NPV（ic）S=-11070.89萬元<-8719.38萬元。可見，對于該項目來說，開展技改是一個更合理的選擇，按照增量法的評價標準進行決策分析更為合理。

結論

老、舊風電場的裝機容量較多，且占據了較好的資源優勢，但運行至今普遍存在機組可靠性低、發電量少、運維成本高、運維難度大的問題。實施技改可以有效緩解這些問題，提升風電機組的可靠性和風電場的收益。風電場技改項目的經濟效果不取決于技改開始前已經支出多少費用，而僅取決于技改過程中新增的投資，技改項目的效益也只能是超出原有風電場收益之上的部分，只有增量法才能反映出當前技改決策的性質。可見，在進行風電技改項目的經濟評價時，采用增量法作為經濟評價方法可提供合理的評價參考。

（作者單位：新疆金風科技股份有限公司）