陸上風電場項目參考造價指標研究及成果應用

易曉亮 張志文 黃偉

隨著風電行業平價上網項目的積極推進，前期投資評估難度增大，現有技術經濟評估體系面臨新的挑戰。本文受大數據思維啟發，基于統計學方法，對近幾年可研投資數據進行分析和數學建模，建立了陸上風電場參考造價指標。應用該參考造價指標可以快速評估投資的合理性，準確把握投資優化方向，提高投資評估效率和準確性。

截至2019年年底，我國風電累計并網裝機容量突破2.1億kW，穩居世界首位。隨著風電產業規模化發展和技術快速進步，相關補貼逐步減少，全面轉向市場化方式進行配置，最終實現平價上網。政策層面對平價上網的引導，促使風電產業積極降本增效，謀求健康可持續發展。為了支撐新政策下風電項目投資決策，加速開展項目評估，有必要對現有技術經濟評估體系進行優化。

陸上風電場項目參考造價指標研究背景

研究目的及意義

本文基于統計分析和數學建模，對近幾年陸上風電場項目可研投資數據進行分析處理，將專業經驗與工程數據積累深度融合，建立參考造價指標，并以參考造價指標為基礎，優化技術經濟評估體系，為新政策下提升風電項目投資收益、防控投資風險提供科學保障。

主要研究內容

由于我國風能資源分布的不均衡導致風電場項目所處區域的地質條件、施工條件差別較大，前期機型選擇和布機方案對項目整體經濟性影響較大。本文以國內外工程造價管理理論為指導，結合國外相關領域的最新研究成果和國內的工程造價管理現狀，系統分析陸上風電場項目造價特點，找出影響陸上風電場項目的關鍵因素并總結規律，建立量化模型；運用排列圖、聚類分析等方法，分析影響造價的主要因素，確定參考造價指標基本模塊和調整模塊；采用曲線回歸方法對近幾年陸上風電可研投資數據進行分析處理，構建能反映項目規模效應的動態指標計算模型，建立陸上風電場項目參考造價指標。

陸上風電場項目參考造價指標研究方法

陸上風電場項目參考造價指標研究方法主要分為數據收集、數據整理和數據分析三個步驟，如圖1所示。

數據收集

數據收集階段是整個研究的基礎階段。在這個階段，要確定所需要收集的數據，并對其進行標準化處理，以便后期進一步分析。對于陸上風電場項目參考造價指標而言，需要收集的基礎數據主要分為兩類：一類是投資數據，即陸上風電場項目的可研概算數據。根據《陸上風電場工程設計概算編制規定及費用標準》（下稱“編規”）的項目劃分，一級項目和二級項目都有統一的標準項目設置，可以直接作為標準化的依據。另一類是項目特征數據，即項目外部條件、技術方案等反映項目自身特點，并對投資有較大影響的特征數據。

數據整理

數據收集階段采集回來的數據雖然已經標準化，但基于二級項目錄入標準，數據量較為繁雜，如果直接使用，會影響后續分析工作的效率，所以需要對其進行一定程度的歸納。數據整理是對標準化后的數據進行初步分析、進一步分類、對異常數據進行處理或清洗，保留可供分析的有效數據的過程。根據陸上風電場項目投資的特點，從影響投資的關鍵因素著手，對二級項目進行重組。將陸上風電場項目的概算數據模塊化，是數據整理的一個重要步驟。

確定陸上風電場項目參考造價指標模塊，需滿足五項原則：①組成模塊的項目在技術功能性上類型要統一，即每個模塊能充分代表陸上風電場項目的一個功能獨立的完整單位工程；②基本模塊是行業通用的主流且有代表性的技術方案，調整模塊則是有工程實踐應用的技術方案，而不是試驗或者技術驗證方案；③影響模塊造價的因素盡可能少，影響幅度盡可能小，若是出現影響較大的因素，則應增加調整模塊；④模塊具有獨立性，即每個模塊的造價變化不會對其他模塊的造價產生影響；⑤模塊具有可擴展性，在加入新技術時，能相應增加對應調整模塊，而不會對其他模塊造成影響。

基本模塊設定

基本模塊的設定，應該以技術條件劃分為依據，結合各分項工程對項目投資影響程度大小，將屬于同一項分項工程、費用類型相似、影響程度相近的費用盡可能合并，對于那些對造價影響程度較大的項目，則盡可能單獨設立模塊。

本文采用排列圖法確定分項工程影響投資的程度。排列圖法又稱帕累托圖法，是基于帕累托法則，將不同的數據進行降序排列，繪制成條形圖，并在同一坐標系中繪制累積百分比曲線，能讓人快速、直觀地找出影響最大的因素并進行分析的一種方法。

基本模塊可以代表大部分陸上風力發電場項目技術方案情況，但不足以準確反映陸上風電場項目可研估算投資，因此需要根據不同技術方案的特點設定調整模塊。

調整模塊設定

調整模塊是在基本模塊的基礎上，把常用的其他技術方案設定為可以用來替換基本模塊的調整模塊方案。對項目投資影響較大的關鍵模塊，需要按照不同技術方案設置調整模塊；對投資影響較小的模塊，只需根據技術特征來設置調整模塊，從而在實際應用中能更便捷、準確地得出所需要的調整數據。

本文通過聚類分析對數據進行深入挖掘，確定最合理的調整模塊設定。聚類分析指將物理或抽象對象的集合分組為由類似的對象組成的多個類的分析過程。從統計學的角度看，聚類分析是通過數據建模簡化數據的一種方法。聚類分析是一種探索性的分析，在分類的過程中，不必事先給出分類的標準，能夠從樣本數據出發，自動進行分類，是數據挖掘的主要手段之一。基本模塊和調整模塊設立后便可以根據陸上風電場項目特點來組合參考造價指標。

數據分析

完成數據收集和數據整理后，則需要根據各模塊投資歷史數據與模塊參考工程量之間的變化關系，來確定模塊單位指標的計算模型。在統計學中，回歸分析法是度量各個變量之間相互關系較為合適的分析方法。利用回歸分析法得到的數學模型可以有效地進行預測與控制，也可從回歸分析中發現規律，再通過規律預測新數據，是統計分析的基本思想。回歸分析主要分為確定變量、指標計算模型選擇、模型檢驗三個步驟。

確定變量

在進行回歸分析并建立指標計算模型前，首先要確定指標計算模型的變量，也就是需要明確要研究哪些變量和預測的具體目標。相關性分析是一種測量事物之間統計關系強弱的工具，目的是衡量變量之間相關程度的強弱。本文使用相關系數來判斷變量之間的相關程度。

相關分析中最常用的判斷指標為相關系數r，該指標是用來定量描述兩個變量間線性關系密切程度和相關關系的統計指標。通過相關系數的計算，可找出與參考造價指標密切程度最高的因素，并將該因素作為參考造價指標回歸方程的自變量，從而進行回歸分析。

指標計算模型選擇

對陸上風電場項目參考造價指標而言，需要解決的問題是通過各模塊投資與模塊參考工程量之間的變化關系，來確定模塊單位指標。本文主要采用曲線回歸的方法來進行分析。

曲線回歸實際上是利用變量變換的方法，使變換后的變量之間呈直線關系。求出直線方程后，再將方程中的變量通過逆變換還原，求得曲線回歸方程。常見的曲線函數有二次函數（拋物線函數）、多項式函數、對數函數、指數函數、冪函數、雙曲線函數等。

曲線擬合是求解反映變量間曲線關系的曲線回歸方程的過程。其步驟有四步：①繪制散點圖，觀測散點圖分布特征類似于何種函數類型；②按照所選函數進行相應的變量轉換；③對變換后的數據建立直線回歸模型；④擬合多個可能的模型，并對模型進行檢驗，通過比較各模型的擬合優度，挑選較為合適的模型。

模型檢驗

由于回歸分析是通過統計樣本所估計出的參數值來代替總體的真實參數值，如果抽樣樣本越多，參數的估計值與真實值就越接近，但擬合的最終結果依然是估計值。所以，對于回歸分析模型，需要進一步進行檢驗。

對回歸模型的檢驗主要包括兩點：一是擬合優度檢驗，二是顯著性檢驗。對于曲線擬合回歸，擬合優度是一個重要的判斷指標。擬合優度又稱可決系數，是相關系數r的平方，其取值范圍是0

研究成果

按照研究確定的模型，使用SPSS軟件進行數據處理及分析，根據曲線擬合法進行回歸分析，統計2019年陸上風電場項目的造價數據，計算出參考造價指標及模塊造價，得到陸上風電場項目參考造價指標、陸上風電場項目主要設備參考價格、陸上風電場項目主要參考工程量、基本模塊方案及技術說明、調整模塊方案及技術說明等一系列成果。部分主要成果，如表1所示。

創新點及成果應用

創新點

（1）利用大數據思維統計分析和數學建模。大數據思維主要體現在以數據為核心，充分挖掘數據價值，用全樣本數據解決問題，用數據進行預測。通過對歷史工程數據的收集、整理、分析建模、模型檢驗來確定陸上風電場項目參考造價指標的計算模型，并以模型為基礎建立陸上風電場項目參考造價指標。這種方法效率更高，數據更新速度更快，更貼近風電行業造價特點。

（2）大幅度提高投資評估和設計優化的效率。研究陸上風電場項目參考造價指標，是數字新基建時代下科學有效的探索。通過參考造價指標快速判斷與復核項目投資的合理性，準確把握投資優化方向，大幅度提高投資評估和設計優化的效率，為新政策下提高項目投資評估效率和防控評估風險提供科學的解決辦法。

（3）以參考造價指標為基礎系統優化技術經濟評估體系。以參考造價指標為基礎，引入國際通用的平準化度電成本（Levelized Cost of Energy，LCOE）分析法，系統優化適合新政策的技術經濟評估體系。建立區域電力市場數據庫，對新能源參與市場的限電降價進行量化分析，搭建新能源區域平價潛力及補貼競價潛力測算方法體系，為新能源產業發展提供科學分析方法。

成果應用

（1）風電競爭性配置政策出臺后，在評估項目數量多、時間短、難度大等情況下，研究成果高效地應用在最后一批具有補貼資質的風電項目技術經濟評估論證工作中，為爭取最后一批新能源國家補貼、提升新能源裝機份額、擴大有效投資等提供了科學決策支撐。

（2）該研究成果已在多個風電項目前期投資評估中進行技術把關和投資優化。應用陸上風電場項目參考造價指標能快速了解項目技術特點并找出存在的問題，有利于更準確地把握項目投資優化方向，對風電機組擬選機型、機位布置、輪轂高度、塔筒選材、風機基礎、集電線路、地基處理、交通工程等技術方案和造價等提出優化建議。應用參考造價指標配合每個項目多種機型方案比選，提升項目整體經濟性。

（3）陸上風電場項目參考造價指標可作為業主單位進行風電項目前期投資評估、編制投資計劃、產業規劃及戰略研究的參考依據，也可作為項目實施過程中對比分析及動態管理造價的參考依據。

直接經濟效益和間接效益

直接經濟效益

通過陸上風電場項目參考造價指標對風電項目進行技術經濟分析，對技術方案及造價提出優化建議，有效節省投資，對提升新能源裝機份額并擴大有效投資的貢獻十分顯著。

間接效益

陸上風電場項目參考造價指標在提高項目評估質量和效率方面作用明顯。以參考造價指標為基礎優化技術經濟評估體系，對各區域新能源投資潛力進行動態分析，有利于及時調整區域發展策略，把握各區域項目前期工作方向。該成果對風電產業實現高質量健康發展起到了積極的推進作用。

結語

研究成果提出新政策下提高項目投資評估效率和防控項目評估風險的解決辦法，以陸上風電場項目參考造價指標為基礎優化后的技術經濟評估體系直接服務于科學投資決策和產業發展策略制定，對風電產業的長遠發展具有重要的指導意義。同時，基于大數據思維建立的陸上風電場項目參考造價指標計算模型具有可擴展性，將不同階段和類型的數據代入模型，能對新技術、新機型的造價特點和發展進行分析，動態反映風電產業造價水平變化趨勢，并能對未來風電場項目造價和經濟性進行一定的預測分析。將統計分析與大數據有效地結合起來，在電力工程造價領域具有很大的潛力，是電力大數據時代提升造價管控水平的一次嶄新嘗試。

易曉亮，國家能源集團技術經濟研究院高級主管。張志文，國家能源投資集團有限責任公司第四巡視組副組長。

黃偉，湖北龍源新能源有限公司副總經理。