常规电站厂区内嵌分散式风力发电项目经济性分析

于闯

中核辽宁核电有限公司 辽宁葫芦岛 125000

随着能源供给短缺的问题逐渐严重起来，能源供应成为经济发展的重要保障。开发利用可再生能源，是解决能源制约，不断满足经济和社会发展的需要、实现可持续发展的重要战略选择。由于风能是可再生能源中最重要的组成部分，与其他种类的可再生能源项目相比，风力发电技术成熟，且对地面环境建设影响较小，是较佳的可再生能源。出于对用地成本控制因素考虑，本文通过对风电项目建模，分析在已有常规电站企业内嵌建设分散式风力发电的经济性及社会价值。

1 模型建立

根据历年气象资料，辽宁省环渤海经济带（如锦西地区、环海岸线地区）及朝阳市等风能资源比较丰富。具备开发建设风电项目的风能前提资源条件。该类地区建设风电项目，符合国家、地方及行业相关法律法规及政策相关要求[1]。

为方便定量计算与经济性分析，对分散式风电项目建模。假设在二类风能资源地区、在已有常规企业电厂内前提下，建设两台3MW风机，以此为前提条件。

2 风力发电项目经济性分析及社会效益分析

2.1 主要投资分析

分散式风力发电项目，主要投资主要包括可研成本费、占地费用、设备采购费用、建设与安装费用，以及后期运维费用。

正常风电场项目中，占地费用是关键因素。因本模型考虑在已有电厂内建设分布式风电项目，故占地费用忽略，成本计为零。

设备采购费用，根据建模机型设定，除两台3MW风机，其余主要设备包括箱式变电站、电力电缆、高压柜等电气设备投资。

由于模型假设在已有电站企业内建设，故消防、电网等配套投资为厂内共有，成本占比相对较小[2]。

建设与安装费用，由于在国内风电机组较为成熟，各项目建安费用招标价格可参考性大。

运维费用，根据运维水准不同及不同配置要求，各电厂投入资金不同。

2.2 运行事故响应的经济影响

在电力系统事故或降功率情况下，将导致风机经济性短时经济性降低甚至经济性归零。

经分析，主要停机及降功率情况发生在如下四方面情况：①风机本体故障，导致停机；②风机试验；③特殊运行方式；④电网调度命令：电力系统故障或其他功率调节、频率不符等调度指令安排。

2.3 售电收入估算

售电收入是上网电量和上网电价的乘积。本模型假设发电全部上网，预计风电场年上网发电量在为10GkWh级别。

本文风电电价参考入电网标杆电价0.57元/kW·h（国家发改委[2016]2729号文件）。

2.4 社会效益

利用厂内闲置土地，合理开发分散式风电，是合理利用风资源的重要尝试，符合能源发展需要；风能利用的加入，补充电源结构的多样性。

此外，环境效益显著。以此模型为例，若发电量在10GkWh级别，与同发电量的火电厂相比，每年节约标煤2万吨级别。每年减少减轻排放温室效应性气体二氧化碳（CO2）排放量近10万吨，减少减轻其余二氧化硫（SO2）、氮氧化合物（NOx）等气体排放也在百吨量级。

3 影响经济性的主要问题和对策

3.1 运行停机影响与对策

在电站运行整个周期内，减除停机时间，其余运维时间是发电量的根本保障，即经济收入的根本保障。若电站运维管理不到位，如发生设备故障停机，会直接减少电站的总发电量。故障的频次、故障时长（恢复速度），是失电量的主要原因[3]。

通过以上分析，除极端天气等不可控的因素外，本文认为风力电站均是由技术、经验丰富的设计院和施工队伍严格按照相关要求进行设计和施工安装。所以，风电机组对策的核心是良好的运维管理。

电站运维管理能够做到规范化和精细化，设备出现故障后运维人员立即进行故障响应，现场快速故障排查与消缺是提升电站发电量的重要因素。

在运行期间，应对各耗能设备制定相应的能源消耗管理措施和制度，注重设备保养；应对运维人员进行技能培训；不断优化运行调度管理模式，充分利用风能资源条件，增加发电总额。

3.2 投资成本影响与对策

综合以上分析，内嵌分散式风力发电项目，主要投资为：可研成本费、占地费用、设备采购费用、建设与安装费用，以及后期运维费用。

在本模型中，占地费用和消防、接网线路等配套投资，本文分析模型不予考虑；设计可研费用较小，也不予考虑。主要针对建安费用、设备采购费用及运维费用制定相应对策[4]。

由于在国内风电机组较为成熟，可调研参考的风电项目较多。建安费用招标价格相差不大；风机及电力配套设备，也均有价格参考。只要严格监督招标流程、充分调研对比，即可实现投资在合理范围内。

运维费用中，人力成本是主要成本之一。因本模型设定位置在已有电站企业内，考虑对已有技术人员的合理工作安排，充分利用厂内培训资源与人才储备资源，可有效降低培训成本及人工成本，进而降低运维投资[5]。

4 基本结论

综上分析，在已有电厂内建设分散式风电项目，得出基本结论如下：①较常规单独开发风电厂项目相比，减少土地及部分配套投资，具有更强的经济性；②项目具备一定的经济价值，投资回收期约为10年左右；③由于上网电价固定及当地风资源有较稳定的平均统计数据，项目全周期总体经济收入可预期计算，主要发电量的影响因素为运维水准；④除经济效益外，社会效益十分突出。