隨著新一輪“搶裝潮”的結束,風電將迎來全面平價時代,平價上網將成為項目開發“標配”。在新的市場場景下,平價項目對發電效率提升、度電成本下降要求更高,因此,基于滿足項目收益率標準的開發難度上升,前期需要更精細、更精準的收益技經測算。原有先圈地、后開發的粗放模式已經不適合未來平價項目的需求,采用精細化的開發模式將成為必然。


在平價場景下,項目將圍繞“三好兩準一控制”六個要素開展精細化開發工作,即“‘好的資源+好的機組+好的設計方案’‘項目投資算準+財務評價測準’以及‘做好建設過程成本控制’”。


鑒于平價時代技經工作的重要性越來越突出,本文以技經分析為出發點,梳理歸納“平價后時代”風電項目的投資特點及發展趨勢。


新一輪“搶裝潮”結束,“平價后時代”投資特點與趨勢分析


“平價后時代”風電項目特點


從技經角度來看,未來風電場實現平價必須要具備“大長低運+新”五個特點,每個特點對應兩個技經控制方向,兩“大”即項目規模擴大化、單機容量大型化;兩“長”即整機葉片長、塔架高度長;兩“低”即塔架重量低,融資利率低;兩“運”即風電場的集中運維、智慧運維;兩“新”即風電場模式創新、項目前期技經測算工具創新。


一、“大長低運+新”之“大”


(一)項目規模擴大化


假設其他條件不變,風電項目開發規模越大,單位千瓦投資越低。投資優化主要來自于公共成本分攤降低,如前期費用、設計費用,升壓站分攤等,規模效益可有效將總體投資降低,從而提升整體收益。另外就業主設備采購來說,大容量項目或項目打捆進行風電機組設備招標可提升業主議價權,降低設備采購成本。


以50MW項目為基準,如表1所示,若項目容量增加至100MW,則單位千瓦投資可降低418元/千瓦,如擴容到400MW基地規模水平,單位投資可降低713元/千瓦。投資降低對項目收益提升明顯,當容量由50MW擴容至400MW,項目全投資IRR將由9.33%提升至10.60%,LCOE則由0.3277元/千瓦時降低至0.3085元/千瓦時。


表1 風電項目造價的規模效益


新一輪“搶裝潮”結束,“平價后時代”投資特點與趨勢分析


從市場實際發展情況來看,在標桿電價時代,開發容量基本以50MW為主,而目前基本以大容量項目開發為主,例如,以風電基地形式為主的烏蘭察布600萬千瓦項目、上海廟基地項目等。大容量使得項目單位造價降低,可在滿足基準收益要求前提下實現平價上網。


(二)風電機組單機容量大型化


風電機組單機容量大小直接影響風電機組臺數,從而對風電場道路、線路、基礎、塔架等相關投資造成影響,同時在風能資源及土地資源緊缺的情況下還可解決風電機組點位不足等問題。


以僅考慮風電機組點位影響的同一項目為例,當單機容量由2MW提升到4.5MW時,項目投資成本降低明顯(各項成本變化見圖1),靜態投資可降低932元/千瓦,全投資IRR提升2.4%,資本金IRR提升9%,LCOE降低0.0468元/千瓦時(表2)。


表2 項目不同單機容量的經濟指標


新一輪“搶裝潮”結束,“平價后時代”投資特點與趨勢分析


圖1 項目不同單機容量投資優化


從近兩年的風電招標項目也能夠明顯發現這種變化,風電機組技術迭代速度加快,大型化趨勢明顯。據統計,2019年中國新增裝機的風電機組平均單機容量為2454kW,同比增長12.4%,主流的單機容量已完成從2MW級到3.XMW級的轉變(圖2)。


新一輪“搶裝潮”結束,“平價后時代”投資特點與趨勢分析


圖2 1991—2019年全國新增和累計裝機風電機組平均單機容量(數據來源:《中國風電產業地圖2019》)


二、“大長低運+新”之“長”


(一)葉片加長,掃風面積增大


在同風速情況下風電機組發電量同掃風面積成正比,以3MW機組為例,若葉片加長5米,掃風面積可增加0.81㎡/kW,發電量可提升208小時,相當于投資節約600元/千瓦,因此,增加葉片長度可作為發電量提升的重要手段。據《中國風電產業地圖2019》統計,2019年平均風輪直徑增長到129米,較2018年平均值增長9米。


(二)塔筒加長(高)


在風速一定的情況下,切變越大、塔架高度越高的風電機組發電量越高,因此,在高切變地區,選擇高塔架經濟性較好,在切變為0.13的情況下,3MW機組的塔筒每增高5m,可利用小時數可提升26小時。如圖3所示,截至2019年年底,國內最大輪轂高度為147米;平均輪轂高度比2018年增加5米,達到96米,增速明顯。


三、“大長低運+新”之“低”


(一)塔架重量降低


塔架越高,其理論重量會越大,但是在風電場高度定制化的今天,在滿足安全性前提下,風電場塔架由所有風電機組通用到每個機位點根據風參進行定制化設計,可實現重量的大幅優化,滿足塔架輕量化的需求。如表3所示,以100m高度2.5MW塔架為例,相同高度下單機每優化5噸,單位價格可降低20元/千瓦,平均資本金IRR提升0.35%左,LCOE降低0.0017元/千瓦時。


融資包括建設期融資與運營期貸款還本付息,建設期融資主要為建設期貸款利息,約占項目投資的2%左右,即130元/千瓦左右,貸款利率主要影響資本金收益率。(二)融資利率降低


歷史貸款利率是逐步下降的。結合目前市場情況判斷,未來貸款利率仍舊會逐步下行。融資貸款利率越低,就越容易實現平價風電項目的開發。


不同融資方案對收益率影響不同。如表4所示,貸款利率每降低10%,資本金收益率相對變動5.37%,資本金比例榮30%降低到20%,資本金收益率提升6%,還款方案等額本息較等額本金高1.43%。


四、“大長低運+新”之“運”


平價時代,投資商更加關注平準化度電成本,重視運營期的運維成本。風電智能化運維可實現各類資源的合理分配,提高運維效率,降低運維成本,可有效減少人員配置,節約公共建設支出?!爸腔圻\維”模式將助力風電平價項目快速發展。


通過技經分析測算,風電場每減少一個運維人員,可以給項目收益帶來相當大的影響。同一個風電場保持相同收益率情況下,假設一個運維人員按工資9萬元/年,60%福利費計算,每優化一個運維人員,等同于可節約初始投資24.6元/千瓦,或提升發電量7.5小時。


五、“大長低運+新”之“新”


(一)模式創新


在“平價后時代”,在模式上創新突破,可給平價帶來“增值”。例如,探究風電機組的“延壽”模式。目前國內整機設計壽命通常為20年,但風電項目永久征地年限為50年,另外在風電場設計中,風電機組基礎、塔架、升壓站等均按20年以上壽命設計,因而整機運行壽命限制會造成許多設計上的浪費。從國際經驗來看,大部分項目整機運營期達25年已經是常規要求,部分項目已在探索30年運營期。


關于國內常規風電場項目的研究結論(詳見《風能》總第117期)表明,項目延壽1至10年,其全投資收益率(所得稅后)由7.54%提高到8.67%,資本金收益率由12.77%增加到14.22%。


原本一些資源較差、投資成本高、在原有20年運營期實現不了平價收益要求的地區,通過延長項目運營期,可使項目收益率達到甚至超過8%。此外,在保證8%收益率的前提下,延壽時間越長,上網電價越低,延壽至30年時,上網電價可降低0.0295元/千瓦時,降幅比例為7.8%。


(二)項目前期技經測算工具創新


在“平價后時代”,為提高風電項目開發效率,需要在開發前期就對項目進行多方案迭代篩選,包括精準確定項目經濟性,實現快速發電量評估、投資估算、多方案對比等一站式技經測算,因此,在測算工具上進行定制化與創新開發具有重要意義。


未來風電場“大長低運+新”是實現平價的必由之路,但需要明確的是,平價上網不是風電發展的終點,而是全新的起點,未來風電發展的必然趨勢是更加市場化。因此,風電全行業需順應時勢,克服發展中的困難,為推動可再生能源發電新時代建設貢獻力量。


文章來源: 今日風電

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