文 | 馬小萍,萬宇婷
隨著我國風(fēng)電行業(yè)競價(jià)上網(wǎng)政策的實(shí)施,傳統(tǒng)的內(nèi)部收益率(IRR)、凈現(xiàn)值(NPV)等財(cái)務(wù)指標(biāo)已經(jīng)難以適用于風(fēng)電場的前期經(jīng)濟(jì)評價(jià)。平準(zhǔn)化電力成本(LCOE)的應(yīng)用將越來越廣泛,但該指標(biāo)在國內(nèi)尚缺乏統(tǒng)一的計(jì)算模型。本文將結(jié)合國內(nèi)風(fēng)電項(xiàng)目的實(shí)際情況構(gòu)建LCOE模型,詳細(xì)分析模型中的成本構(gòu)成,并分析不同的折現(xiàn)時(shí)點(diǎn)對LCOE的影響,為我國風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)提供依據(jù)。
無論是國內(nèi)還是國外,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都在一定程度上依賴于政策支持。在風(fēng)電發(fā)展較為成熟的國家,一般都會有強(qiáng)有力的政策支持,而電價(jià)政策也是推動其發(fā)展的重要組成部分。在這些國家,風(fēng)電價(jià)格政策往往形式多樣、互相支撐,具有一定的靈活性。上網(wǎng)電價(jià)的“不固定”或者是未來補(bǔ)貼的“不固定”導(dǎo)致了在對國外風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)行前期經(jīng)濟(jì)性評價(jià)時(shí)無法預(yù)測未來現(xiàn)金流,也就造成無法計(jì)算IRR和NPV,從而使得在國外風(fēng)電項(xiàng)目前期經(jīng)評時(shí)LCOE的應(yīng)用十分廣泛。
在我國,從1986年至今風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)經(jīng)歷了六個(gè)不同的發(fā)展階段。在2018年5月18日之前,我國風(fēng)電項(xiàng)目執(zhí)行的是按照政策規(guī)定相對固定的上網(wǎng)電價(jià),在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價(jià)時(shí)更加關(guān)注IRR、NPV、投資回收期(Pt)等指標(biāo)。而隨著2018年國家能源局《關(guān)于2018年度風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知》的發(fā)布,從2019年起,新增核準(zhǔn)的集中式陸上風(fēng)電項(xiàng)目和海上風(fēng)電項(xiàng)目應(yīng)全部通過競爭方式配置和確定上網(wǎng)電價(jià),上述經(jīng)濟(jì)性評價(jià)指標(biāo)已難以用來評價(jià)風(fēng)電項(xiàng)目前期的競爭力。在競價(jià)政策下,LCOE在我國的應(yīng)用也將越來越廣泛。LCOE是基于全生命周期的角度對風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價(jià),可以用來進(jìn)行風(fēng)電場可研時(shí)的機(jī)型比選、也能夠用來評價(jià)不同風(fēng)電場的競爭力情況。隨著我國風(fēng)電競價(jià)上網(wǎng)的不斷推行,未來該指標(biāo)還可以用于風(fēng)電與其他發(fā)電技術(shù)的綜合競爭力分析。
從風(fēng)電項(xiàng)目的全生命周期考量,項(xiàng)目融資前LCOE的成本構(gòu)成主要包含項(xiàng)目靜態(tài)初始投資與風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)成本兩部分。
平準(zhǔn)化電力成本是指在風(fēng)電場全生命周期內(nèi),建設(shè)以及運(yùn)營風(fēng)電項(xiàng)目單位千瓦時(shí)的成本。目前,較常見的LCOE計(jì)算公式如下:
式中,CAPEX為項(xiàng)目的靜態(tài)初始投資,包括設(shè)備及安裝工程費(fèi)用、建筑工程費(fèi)用、其他費(fèi)用等;OPEX為項(xiàng)目的運(yùn)營成本,包括工資及福利費(fèi)用、修理維護(hù)費(fèi)用、材料費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)用及其他費(fèi)用等;AEP為風(fēng)電項(xiàng)目年發(fā)電量;N為風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)營壽命;n為項(xiàng)目運(yùn)行年份(1,2,3 ,…, n);r為折現(xiàn)率。
由公式(1)可知,影響LCOE的主要因素為風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期的成本和發(fā)電量。其中,風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期成本又可以分解為項(xiàng)目靜態(tài)初始投資和項(xiàng)目運(yùn)營成本兩個(gè)大的方面(見圖1)。公式(1)已經(jīng)包含了影響LCOE的三大因素,但是該公式并不能直接適用于我國風(fēng)電項(xiàng)目。由于我國風(fēng)電項(xiàng)目可以享有固定資產(chǎn)增值稅抵扣的優(yōu)惠政策,在LCOE建模時(shí)還需要考慮固定資產(chǎn)增值稅抵扣的影響。此外,回收資產(chǎn)殘值的影響也應(yīng)該被考慮在LOCE建模中。以上兩個(gè)因素都會對風(fēng)電項(xiàng)目全生命周期的成本產(chǎn)生影響,在計(jì)算LCOE時(shí)應(yīng)予以考慮,所以可以對LCOE的計(jì)算公式作第一次修正:
公式(2)中, VAT為固定資產(chǎn)增值稅抵扣額;Tvat為固定資產(chǎn)增值稅抵扣年限;V為回收資產(chǎn)殘值。在公式(2)中,對由固定資產(chǎn)增值稅抵扣部分予以扣除。此外,還考慮了回收資產(chǎn)殘值回收部分。對比公式(1),公式(2)對項(xiàng)目全生命周期的成本考慮更加合理。
我國風(fēng)電項(xiàng)目目前常用的融資方案為債務(wù)融資,在考慮融資后,構(gòu)建LCOE模型需要考慮融資成本:即項(xiàng)目初始投資時(shí)要考慮建設(shè)期利息,在運(yùn)營期付現(xiàn)成本中需要考慮財(cái)務(wù)費(fèi)用。
公式(3)中, CAPEX為項(xiàng)目的初始投資,包括設(shè)備及安裝工程費(fèi)用、建筑工程費(fèi)用、其他費(fèi)用及建設(shè)期利息等;OPEX為項(xiàng)目運(yùn)營期的付現(xiàn)成本,包括工資及福利費(fèi)用、修理維護(hù)費(fèi)用、材料費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用及其他費(fèi)用等;AEP為風(fēng)電項(xiàng)目年發(fā)電量;N為風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)營壽命;n為項(xiàng)目運(yùn)行年份(1,2,3 ,…, n);r為折現(xiàn)率;VAT為固定資產(chǎn)增值稅抵扣額;Tvat為固定資產(chǎn)增值稅抵扣年限;V為回收資產(chǎn)殘值。由于風(fēng)電項(xiàng)目初始投資金額較大,大部分風(fēng)電場項(xiàng)目均需要進(jìn)行債務(wù)融資。在本文的分析中,將采用融資后的LCOE模型進(jìn)行分析。
在上文中,雖然已經(jīng)對LCOE公式作了修正,公式(3)關(guān)于成本構(gòu)成考慮已經(jīng)更為合理。但是,該公式仍然忽略了建設(shè)期計(jì)算時(shí)點(diǎn)的問題,在平準(zhǔn)化過程中,CAPEX和公式中其余指標(biāo)的計(jì)算選取年限并不統(tǒng)一,相差了建設(shè)周期的時(shí)長。
在我國,目前容量為50MW的風(fēng)電場,一般需要一年的建設(shè)期。容量更大的風(fēng)電場則需要更長的建設(shè)周期,比如:容量600MW的風(fēng)電場建設(shè)周期為兩年。目前,按照我國風(fēng)電場建設(shè)的實(shí)際情況以及工程經(jīng)濟(jì)學(xué)中的假設(shè),投資發(fā)生在建設(shè)期期初,而銷售收入、經(jīng)營成本與殘值回收發(fā)生在運(yùn)營期的期末。如直接依據(jù)公式(3)進(jìn)行計(jì)算,則存在項(xiàng)目初始投資在建設(shè)期期初計(jì)算、而其余的所有指標(biāo)均折現(xiàn)至運(yùn)營期期初計(jì)算的問題,各個(gè)參數(shù)的計(jì)算年限并不統(tǒng)一。而且,在涉及一年以上建設(shè)期的情形下,若初始投資分年支付,則也需要對不同年限的投資進(jìn)行平準(zhǔn)化,不能在建設(shè)期初用總初始投資一概而論。因此,在式(3)的基礎(chǔ)上,LCOE公式還需要作進(jìn)一步修正。
假定某風(fēng)電項(xiàng)目年初開工建設(shè),關(guān)于LCOE的計(jì)算時(shí)點(diǎn)可以有以下兩個(gè)選擇:(1)LCOE計(jì)算時(shí)點(diǎn)選為建設(shè)期期初;(2)LCOE計(jì)算時(shí)點(diǎn)選為首個(gè)運(yùn)營期期末。在兩種不同的情形下,需要對LCOE計(jì)算公式予以不同的修訂:
(1)LCOE計(jì)算時(shí)點(diǎn)選為建設(shè)期初:
式中, T為建設(shè)周期,t為建設(shè)年份(1,2,3 ,…, t);其他符號的意義同式(3)。
(2)LCOE計(jì)算時(shí)點(diǎn)選為首個(gè)運(yùn)營期期末:
式中, T為建設(shè)周期,t為建設(shè)年份(1,2,3 ,…, t);其他符號的意義同式(3)。
兩種情形下,LCOE結(jié)果并不統(tǒng)一,每個(gè)模型具有各自的應(yīng)用范圍。公式(4)適用于風(fēng)電場可研時(shí)的機(jī)型比選,也可以用來評價(jià)不同風(fēng)電場的競爭力情況,還可以應(yīng)用于不同發(fā)電技術(shù)的綜合競爭力分析。公式(5)除了上述應(yīng)用之外,在我國當(dāng)前風(fēng)電競價(jià)上網(wǎng)的政策下,也具有比較強(qiáng)的實(shí)用性:應(yīng)用公式(5)計(jì)算的LCOE可以與上網(wǎng)電價(jià)相比較,以評價(jià)項(xiàng)目的盈利情況。
圖1 風(fēng)電項(xiàng)目LCOE成本構(gòu)成
內(nèi)蒙古B風(fēng)電基地風(fēng)電場年平均風(fēng)速6.5m/s,空氣密度約1.11kg/m3。項(xiàng)目總裝機(jī)容量為600MW,共有風(fēng)電機(jī)組240臺,單機(jī)容量為2.5MW,選用直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)組,建設(shè)期為2年。
B風(fēng)電基地項(xiàng)目靜態(tài)投資及建設(shè)期利息合計(jì)327693.06萬元,具體投資成本數(shù)據(jù)見表1。
根據(jù)B風(fēng)電基地的實(shí)際項(xiàng)目情況,固定資產(chǎn)折舊方法采用直線折舊法,折舊年限為20年,殘值率為5%。無形資產(chǎn)攤銷按照50年。經(jīng)過計(jì)算,該項(xiàng)目固定資產(chǎn)年平均折舊費(fèi)為13370萬元,無形資產(chǎn)攤銷費(fèi)年均120萬元,回收資產(chǎn)殘值為17674萬元。按照固定資產(chǎn)增值稅抵扣政策,該項(xiàng)目固定資產(chǎn)增值稅總額40211萬元,7年抵扣完畢。
OPEX為項(xiàng)目的運(yùn)營付現(xiàn)成本,包括風(fēng)電場全生命周期內(nèi)每年的人員工資及福利費(fèi)用、修理維護(hù)費(fèi)用、材料費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用及其他費(fèi)用等。根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際情況,風(fēng)電場人員的工資每年按照5%增長率計(jì)算。風(fēng)電基地的機(jī)組修理維護(hù)費(fèi)用、材料費(fèi)用和保險(xiǎn)費(fèi)用等合計(jì)約為平均每年80元/千瓦(含通貨膨脹)。財(cái)務(wù)費(fèi)用按現(xiàn)行貸款政策計(jì)算。
B風(fēng)電基地風(fēng)電機(jī)組共計(jì)240臺,單機(jī)容量為2.5MW,預(yù)計(jì)每臺機(jī)組的年平均利用小時(shí)數(shù)為2968小時(shí)。
折現(xiàn)率取行業(yè)基準(zhǔn)值,根據(jù)上文中的風(fēng)電項(xiàng)目平準(zhǔn)化電力成本模型計(jì)算,B風(fēng)電基地在折現(xiàn)時(shí)點(diǎn)分別為建設(shè)期期初、首個(gè)運(yùn)營期期末時(shí)所對應(yīng)的LCOE分別為0.2712元/千瓦時(shí)、0.2669元/千瓦時(shí)。
攝影:唐明剛
表1 B風(fēng)電基地總靜態(tài)投資及建設(shè)期利息
選擇不同的時(shí)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算分析,LCOE結(jié)果并不統(tǒng)一。我國風(fēng)電項(xiàng)目在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價(jià)時(shí)選用LCOE指標(biāo)作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還較少,計(jì)算時(shí)所選取參數(shù)以及折現(xiàn)時(shí)點(diǎn)也可能不相同,這些因素會導(dǎo)致同一風(fēng)電項(xiàng)目的LCOE結(jié)果并不統(tǒng)一,分析LCOE時(shí)不僅要注意選取參數(shù)的一致性,也要明確計(jì)算的折現(xiàn)時(shí)點(diǎn)。希望本文能對規(guī)范我國風(fēng)電項(xiàng)目LCOE計(jì)算起到一定作用。
不同的計(jì)算時(shí)點(diǎn)具有不同的應(yīng)用范圍:在起始年限選擇為建設(shè)期初時(shí)的LCOE可以適用于風(fēng)電場可研時(shí)的機(jī)型比選,評價(jià)不同風(fēng)電場的競爭力情況,還可以應(yīng)用于不同發(fā)電技術(shù)的綜合競爭力分析。計(jì)算時(shí)點(diǎn)選擇為首個(gè)運(yùn)營期末時(shí)的LCOE除了上述應(yīng)用之外,在我國當(dāng)前風(fēng)電競價(jià)上網(wǎng)的政策下,也具有比較強(qiáng)的實(shí)用性:時(shí)點(diǎn)選擇為首個(gè)運(yùn)營期末時(shí)的LCOE可以與上網(wǎng)電價(jià)相比較,以評價(jià)項(xiàng)目的盈利情況。