电力18讯：

 　　风力发电作为新能源的一大发电主力在我国发展稳定。但是风电的发展也存在一系列问题并面临着很大的瓶颈，其中最显著的就是弃风限电问题。根据国家能源局网站2017年11月9日发布的《国家能源局综合司关于2017年前三季度缓解弃水弃风弃光状况的通报》，2017年前三季度，即使弃风缓解的情况下全国弃风电量仍达295.5亿千瓦时。风力发电还存在一个较大的问题就是不稳定性。从长远来看，中国能源转型成功需要一个更好的途径来解决这些问题，所以具有诸多优势的储能技术在新能源领域关注热度逐渐攀升。但是系统成本高的储能加进来使得风电场的整体经济性是提高还是降低?限电下普通风电场和风储电站的收益相差多少?带着问题本文对全国风四类资源区风储电站经济性进行一次全面、深度的分析。

　　1、风储电站经济性分析前置工作

　　1.1测算条件

　　(1)基本条件设置：

　　a.风电年可利用小时数按照资源情况结合项目库情况整理取值;

　　b.容量配置：风电场规模为50MW;

　　c.储能发电：四类电价区均按照10%限电量配置相应容量储能系统;

　　d.所限电量全部为储能系统充电;

　　e.储能系统发电量按照当地风力发电标杆上网电价上网;

　　f.电池在风电场运营周期更换一次。

　　(2)财务条件设置

　　a.风电场与储能系统运营期均为20年;

　　b.人员按15人、工资按10万元/年/人，福利费按60%;按风机本体投资抵扣税金;折旧年限15年，残值率5%;材料费按20元/kW年，其它费用按50元/kW年;维修费率运行期前5年按0.8%，第6年按1%，以后每年递增0.05%;长期贷款利率为4.90%，短期贷款利率为4.35%;资本金按照总投资的20%考虑。

　　(3)储能安装容量推算

　　估算风电场年发电量为：容量×满发小时数(不弃风限电情况下);

　　储能年发电量=风电场年发电量×10%(10%的限电量用来储能);

　　储能系统容量计算：

　　储能系统年发电量/365天/90%(综合效率)×调整系数;

　　储能电池：锂电池

　　1.2电价

　　本文按照2018年的新建陆上风电场标杆电价(见表1)进行风电满发收益的测算。

表1 风电标杆电价表

　　2、Ⅰ类电价区测算

　　根据风资源情况分析，结合对120多个已有项目的数据库统计，Ⅰ类电价区的满发小时数在2600h～3100h之间。

　　发电量的估算：按照均值2600h测算容量;

　　50MW的单个风电场项目，估算年发电量为130000MWh;

　　储能年发电量=130000MWh×10%=13000MWh(10%的限电量用来储能);

　　储能系统容量计算：13000MWh/365天/90%(系统效率)×容量系数1.04=42MWh;

　　通过测算，结果汇总如表2所示：

表2 Ⅰ类电价区经济指标测算汇总

　　注：投资回收期、全部投资内部收益率为所得税税前值，限电量为风电满发的10%

　　由表2可见，投资在7000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在4.43%-9.55%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在5.48%-7.43%之间，投资回收期(所得税前)在11.06-12.85年之间;投资在9000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在-2.97%-3.08%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在3.07%-4.96%之间，投资回收期13.41-15.90年之间。整体而言，在Ⅰ类电价区，有少部分资源较好的地区，适合风电场储能电站建设。

　　3、Ⅱ类电价区测算

　　Ⅱ类电价区的满发小时数在2300h-2900h之间。通过测算，经济性指标汇总结果汇总如表3所示：

表3 Ⅱ类电价区经济指标测算汇总

　　注：投资回收期、全部投资内部收益率为所得税税前值，限电量为风电满发的10%

　　由表3可见，投资在7000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在5.66%-12.84%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在5.95%-8.62%之间，投资回收期(所得税前)在10.18-12.37年之间;投资在9000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在-1.56%-5.95%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在3.50%-6.06%之间，投资回收期12.26-15.26年之间。

　　4、Ⅲ类电价区测算

　　Ⅲ类电价区的满发小时数在2200h-2800h之间，经过测算，其相关经济性指标参数结果汇总如表4所示：

表4 Ⅲ类电价区经济指标测算汇总

　　注：投资回收期、全部投资内部收益率为所得税税前值，限电量为风电满发的10%

　　由表4可见，投资在7000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在7.78%-16.27%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在6.76%-9.73%之间，投资回收期(所得税前)在9.47-11.63年之间;投资在9000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在0.45%-8.28%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在4.13%-6.96%之间，投资回收期12.26-14.41年之间。

　　5、Ⅳ类电价区

　　Ⅳ类电价区的25年平均满发小时数为1700h-2300h。经计算经济性指标参数结果汇总如表5所示：

表5 Ⅳ类电价区经济指标测算汇总

　　注：投资回收期、全部投资内部收益率为所得税税前值，限电量为风电满发的10%

　　由表5可见，投资在7000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在14.41%-35.10%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在5.95%-9.83%之间，投资回收期(所得税前)在9.41-12.37年之间;投资在9000元/kW时，风电场储能电站的自有资金内部收益率范围在4.54%-18.28%之间，全部投资内部收益率(所得税前)在3.27%-6.91%之间，投资回收期11.49-15.60年之间。

　　6、结果对比分析

　　我们将各类电价区的全投资内部收益率(税前)指标放在一起进行对比分析，见表6所示：

表6 四类电价区收益对比表

　　通过分析可以得出，储能项目试点可以考虑在除Ⅰ类区外的风资源较好、成本较低的地区。收益率全投资可以达到8%;找风电场投资相对较低的电站配建储能。

　　7、结论

　　通过测算分析，可以得出如下结论：

　　(1)风电场储能电站项目总体经济性欠佳，不能给风电场带来更多收益，但随着技术进步成本下降，未来可能会利用储能系统有效缓解现阶段限电带来的影响;

　　(2)储能项目试点可以考虑在除Ⅰ类区外的风资源较好、成本较低的地区;

　　(3)Ⅳ类区限电后是否加储能对收益影响相对较小、适合试点的地区;

　　(4)如果管理方法先进，有效控制成本，可以考虑加入储能设备进行示范。

　　储能系统市场虽然有逐渐扩大的现象，现阶段系统成本仍高，补助机制尚未完善，难以形成真正的商业化市场。目前的合作模式有风电企业自建储能设备，或储能电池厂家自建储能设备，风电场从储能厂家购电再上网。风电投资企业与储能电池厂家需探索更多合作模式，实现项目盈利。

 

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