中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：風(fēng)力發(fā)電作為新能源的一大發(fā)電主力在我國(guó)發(fā)展穩(wěn)定。但是風(fēng)電的發(fā)展也存在一系列問題并面臨著很大的瓶頸，其中最顯著的就是棄風(fēng)限電問題。根據(jù)國(guó)家能源局網(wǎng)站2017年11月9日發(fā)布的《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于2017年前三季度緩解棄水棄風(fēng)棄光狀況的通報(bào)》，2017年前三季度，即使棄風(fēng)緩解的情況下全國(guó)棄風(fēng)電量仍達(dá)295.5億千瓦時(shí)。風(fēng)力發(fā)電還存在一個(gè)較大的問題就是不穩(wěn)定性。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，中國(guó)能源轉(zhuǎn)型成功需要一個(gè)更好的途徑來解決這些問題，所以具有諸多優(yōu)勢(shì)的儲(chǔ)能技術(shù)在新能源領(lǐng)域關(guān)注熱度逐漸攀升。但是系統(tǒng)成本高的儲(chǔ)能加進(jìn)來使得風(fēng)電場(chǎng)的整體經(jīng)濟(jì)性是提高還是降低？限電下普通風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)儲(chǔ)電站的收益相差多少？帶著問題本文對(duì)全國(guó)風(fēng)四類資源區(qū)風(fēng)儲(chǔ)電站經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行一次全面、深度的分析。
1、風(fēng)儲(chǔ)電站經(jīng)濟(jì)性分析前置工作
1.1測(cè)算條件
（1）基本條件設(shè)置：
a.風(fēng)電年可利用小時(shí)數(shù)按照資源情況結(jié)合項(xiàng)目庫(kù)情況整理取值；
b.容量配置：風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模為50MW；
c.儲(chǔ)能發(fā)電：四類電價(jià)區(qū)均按照10%限電量配置相應(yīng)容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)；
d.所限電量全部為儲(chǔ)能系統(tǒng)充電；
e.儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)電量按照當(dāng)?shù)仫L(fēng)力發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)上網(wǎng)；
f.電池在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)周期更換一次。
(2)財(cái)務(wù)條件設(shè)置
a.風(fēng)電場(chǎng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)期均為20年；
b.人員按15人、工資按10萬元/年/人，福利費(fèi)按60%；按風(fēng)機(jī)本體投資抵扣稅金；折舊年限15年，殘值率5%；材料費(fèi)按20元/kW年，其它費(fèi)用按50元/kW年；維修費(fèi)率運(yùn)行期前5年按0.8%，第6年按1%，以后每年遞增0.05%；長(zhǎng)期貸款利率為4.90%，短期貸款利率為4.35%；資本金按照總投資的20%考慮。
(3)儲(chǔ)能安裝容量推算
估算風(fēng)電場(chǎng)年發(fā)電量為：容量×滿發(fā)小時(shí)數(shù)（不棄風(fēng)限電情況下）；
儲(chǔ)能年發(fā)電量=風(fēng)電場(chǎng)年發(fā)電量×10%（10%的限電量用來儲(chǔ)能）；
儲(chǔ)能系統(tǒng)容量計(jì)算：
儲(chǔ)能系統(tǒng)年發(fā)電量／365天/90%（綜合效率）×調(diào)整系數(shù)；
儲(chǔ)能電池：鋰電池
1.2電價(jià)
本文按照2018年的新建陸上風(fēng)電場(chǎng)標(biāo)桿電價(jià)（見表1）進(jìn)行風(fēng)電滿發(fā)收益的測(cè)算。
表1 風(fēng)電標(biāo)桿電價(jià)表
2、Ⅰ類電價(jià)區(qū)測(cè)算
根據(jù)風(fēng)資源情況分析，結(jié)合對(duì)120多個(gè)已有項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，Ⅰ類電價(jià)區(qū)的滿發(fā)小時(shí)數(shù)在2600h～3100h之間。
發(fā)電量的估算：按照均值2600h測(cè)算容量；
50MW的單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，估算年發(fā)電量為130000MWh；
儲(chǔ)能年發(fā)電量=130000MWh×10%=13000MWh（10%的限電量用來儲(chǔ)能）；
儲(chǔ)能系統(tǒng)容量計(jì)算：13000MWh／365天/90%（系統(tǒng)效率）×容量系數(shù)1.04=42MWh；
通過測(cè)算，結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表2 Ⅰ類電價(jià)區(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)測(cè)算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風(fēng)電滿發(fā)的10%
由表2可見，投資在7000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在4.43%-9.55%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在5.48%-7.43%之間，投資回收期（所得稅前）在11.06-12.85年之間；投資在9000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在-2.97%-3.08%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在3.07%-4.96%之間，投資回收期13.41-15.90年之間。整體而言，在Ⅰ類電價(jià)區(qū)，有少部分資源較好的地區(qū)，適合風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站建設(shè)。
3、Ⅱ類電價(jià)區(qū)測(cè)算
Ⅱ類電價(jià)區(qū)的滿發(fā)小時(shí)數(shù)在2300h-2900h之間。通過測(cè)算，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)匯總結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表3 Ⅱ類電價(jià)區(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)測(cè)算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風(fēng)電滿發(fā)的10%
由表3可見，投資在7000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在5.66%-12.84%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在5.95%-8.62%之間，投資回收期(所得稅前）在10.18-12.37年之間；投資在9000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在-1.56%-5.95%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在3.50%-6.06%之間，投資回收期12.26-15.26年之間。
4、Ⅲ類電價(jià)區(qū)測(cè)算
Ⅲ類電價(jià)區(qū)的滿發(fā)小時(shí)數(shù)在2200h-2800h之間，經(jīng)過測(cè)算，其相關(guān)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)參數(shù)結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表4 Ⅲ類電價(jià)區(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)測(cè)算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風(fēng)電滿發(fā)的10%
由表4可見，投資在7000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在7.78%-16.27%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在6.76%-9.73%之間，投資回收期（所得稅前）在9.47-11.63年之間；投資在9000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在0.45%-8.28%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在4.13%-6.96%之間，投資回收期12.26-14.41年之間。
5、Ⅳ類電價(jià)區(qū)
Ⅳ類電價(jià)區(qū)的25年平均滿發(fā)小時(shí)數(shù)為1700h-2300h。經(jīng)計(jì)算經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)參數(shù)結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表5 Ⅳ類電價(jià)區(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)測(cè)算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風(fēng)電滿發(fā)的10%
由表5可見，投資在7000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在14.41%-35.10%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在5.95%-9.83%之間，投資回收期（所得稅前）在9.41-12.37年之間；投資在9000元/kW時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站的自有資金內(nèi)部收益率范圍在4.54%-18.28%之間，全部投資內(nèi)部收益率（所得稅前）在3.27%-6.91%之間，投資回收期11.49-15.60年之間。
6、結(jié)果對(duì)比分析
我們將各類電價(jià)區(qū)的全投資內(nèi)部收益率（稅前）指標(biāo)放在一起進(jìn)行對(duì)比分析，見表6所示：
表6 四類電價(jià)區(qū)收益對(duì)比表
通過分析可以得出，儲(chǔ)能項(xiàng)目試點(diǎn)可以考慮在除Ⅰ類區(qū)外的風(fēng)資源較好、成本較低的地區(qū)。收益率全投資可以達(dá)到8%；找風(fēng)電場(chǎng)投資相對(duì)較低的電站配建儲(chǔ)能。
7、結(jié)論
通過測(cè)算分析，可以得出如下結(jié)論：
(1)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目總體經(jīng)濟(jì)性欠佳，不能給風(fēng)電場(chǎng)帶來更多收益，但隨著技術(shù)進(jìn)步成本下降，未來可能會(huì)利用儲(chǔ)能系統(tǒng)有效緩解現(xiàn)階段限電帶來的影響；
(2)儲(chǔ)能項(xiàng)目試點(diǎn)可以考慮在除Ⅰ類區(qū)外的風(fēng)資源較好、成本較低的地區(qū)；
(3)Ⅳ類區(qū)限電后是否加儲(chǔ)能對(duì)收益影響相對(duì)較小、適合試點(diǎn)的地區(qū)；
(4)如果管理方法先進(jìn)，有效控制成本，可以考慮加入儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行示范。
儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)雖然有逐漸擴(kuò)大的現(xiàn)象，現(xiàn)階段系統(tǒng)成本仍高，補(bǔ)助機(jī)制尚未完善，難以形成真正的商業(yè)化市場(chǎng)。目前的合作模式有風(fēng)電企業(yè)自建儲(chǔ)能設(shè)備，或儲(chǔ)能電池廠家自建儲(chǔ)能設(shè)備，風(fēng)電場(chǎng)從儲(chǔ)能廠家購(gòu)電再上網(wǎng)。風(fēng)電投資企業(yè)與儲(chǔ)能電池廠家需探索更多合作模式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目盈利。
