2.6　风力发电设备的优化分析

2.6.1　优化选型因素分析

（1）性能价格比原则　风力机性能价格比最优原则永远是项目设备选择决策的重要原则。

①风力发电机单机容量大小的影响　从单机容量为0.25MW到2.5MW的各种机型中，单位千瓦造价随单机容量的变化呈U形变化趋势，目前600kW风机的单位千瓦造价正处在U形曲线的最低点。随着单机容量的增加或减少，单位千瓦的造价都会有一定程度上的增加。如600kW以上，风轮直径、塔架的高度、设备的质量都会增加。风轮直径和塔架高度的增加会引起风机疲劳载荷和极限载荷的增加，要有专门加强型的设计，在风机的控制方式上也要做相应的调整，从而引起单位千瓦造价上升。

②选择机型需考虑的相关因素

a.考虑运输与吊装的条件和成本。1.3MW风机需使用3MN标称负荷的吊车，叶片长度达29m，运输成本相当高。相关资料见表2-5。

由于运输转弯半径要求较大，对项目现场的道路宽度、周围的障碍物均有较高要求。起吊质量越大的吊车本身移动时对桥梁道路要求也越高，租金较贵。

b.兆瓦级风机维修成本高。一旦发生部件损坏，需要较强的专业安装队伍及吊装设备，更换部件、联系吊车，会造成较长的停电时间。单机容量越大，机组停电所造成的影响也越大。

c.目前情况下选择兆瓦级风机所需要的运行维护人员的技术条件及装备相应也高，有一定的难度。

（2）发电成本因素　单位发电成本C是建设投资成本C₁与运行维修费用C₂之和，即

　　 （2-5） 　　

式中，F为风机容量系数；Q为单位投资；t为投资回收时间；r为贷款年利率；m为年运行维修费与风场投资比。

风力发电机的工作受到自然条件制约，不可能实现全运转，即容量系数始终小于1。所以在选型过程中力求在同样风资源情况下，发电最多的机型为最佳。风力发电的一次能源费用可视为零，因此得出结论，发电成本就是建场投资（含维护费用）与发电量之比。节省建场投资又多发电，无疑是降低上网电价的有利手段之一。与火力和核能发电相比，风力发电有以下特点：a.风机的输出受风力发电场的风速分布影响；b.风力发电虽然运行费用较低、建设工期短，但建风场的一次性投资大，明显表现出风力发电项目需要相对较长的资本回收期，风险较大。因此，在风机选型时，可按发电成本最小原则作为指标，因为它考虑了风力发电的投入和效益。同时，在某些特殊情况下，如果风力发电间的相差不大，则风力机选型时发电成本最小原则就可转化为容量系数最大原则。

综上所述，业主在投资发展风力发电项目时，考虑风力发电场的设计，对风力机的选型就有非常重要的意义。以上这些因素影响整个项目投资效益、运行成本和运行风险，因为风力机设备同时决定了建场投资和发电量。良好的风力机选型就是要在这两者之间选择一个最佳配合，这也是风机与风力发电场的优化匹配。

2.6.2　财务预测结果

针对国内各风力发电场资源状况不同，可选择的风机性能、工程造价及经营成本也不同。按我国风力发电发展的现状统计数据，电价一直是制约中国风力发电发展的最关键因素。要鼓励风力发电发展，应保证风力发电项目投资的合理利润，依据国家现行规范，风力发电项目利润水平的主要标准有投资利润率、财务内部收益率、财务净现值。

（1）案例　现以装机容量为24MW的风力发电项目为例，分析风电电价与项目可行性之间的关系，其经济指标见表2-6。

该风力发电场装机容量为24MW，设备年利用小时数为2400h，建设期为1a，生产期为20a，单位造价为0.8万元/kW，总投资为19200万元（其中，资本金30％、贷款70％、年利率7％），年运行管理费用为140万元，增值税率为8.5％，城建税率为7％，教育附加费为3％。

（2）敏感性分析　当电价为0.57元/（kW·h）以上时，在±5％时不会出现内部收益率小于10％和净现值小于0的情况。

如果电价过于偏低，在±5％时内部收益率小于10％及净现值小于0，项目抗风险能力差。

（3）综合与展望　风力发电电价问题不是电价高低问题，而是合理电价与具有竞争力的风力发电生存电价的问题。关系到投资者的切身利益，关系到风力发电是否顺利发展的大问题。为了提高风力发电的竞争力，促进风力发电的发展，还需要争取一定的宽松环境，因此建议：

①政府出台支持风力发电政策，并确保政策的完整性与连续性；

②风机设备走国产化，降低设备价格和售后服务，减少风电场运营成本；

③抓好前期工作，准确掌握风能资源，为工程的顺利开展创造可靠基础；

④加快审批程序，缩短建设周期。