中國儲能網(wǎng)訊：風力發(fā)電作為新能源的一大發(fā)電主力在我國發(fā)展穩(wěn)定。但是風電的發(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限電問題。根據(jù)國家能源局網(wǎng)站2017年11月9日發(fā)布的《國家能源局綜合司關(guān)于2017年前三季度緩解棄水棄風棄光狀況的通報》，2017年前三季度，即使棄風緩解的情況下全國棄風電量仍達295.5億千瓦時。風力發(fā)電還存在一個較大的問題就是不穩(wěn)定性。從長遠來看，中國能源轉(zhuǎn)型成功需要一個更好的途徑來解決這些問題，所以具有諸多優(yōu)勢的儲能技術(shù)在新能源領(lǐng)域關(guān)注熱度逐漸攀升。但是系統(tǒng)成本高的儲能加進來使得風電場的整體經(jīng)濟性是提高還是降低？限電下普通風電場和風儲電站的收益相差多少？帶著問題本文對全國風四類資源區(qū)風儲電站經(jīng)濟性進行一次全面、深度的分析。
1、風儲電站經(jīng)濟性分析前置工作
1.1測算條件
（1）基本條件設(shè)置：
a.風電年可利用小時數(shù)按照資源情況結(jié)合項目庫情況整理取值；
b.容量配置：風電場規(guī)模為50MW；
c.儲能發(fā)電：四類電價區(qū)均按照10%限電量配置相應容量儲能系統(tǒng)；
d.所限電量全部為儲能系統(tǒng)充電；
e.儲能系統(tǒng)發(fā)電量按照當?shù)仫L力發(fā)電標桿上網(wǎng)電價上網(wǎng)；
f.電池在風電場運營周期更換一次。
(2)財務(wù)條件設(shè)置
a.風電場與儲能系統(tǒng)運營期均為20年；
b.人員按15人、工資按10萬元/年/人，福利費按60%；按風機本體投資抵扣稅金；折舊年限15年，殘值率5%；材料費按20元/kW年，其它費用按50元/kW年；維修費率運行期前5年按0.8%，第6年按1%，以后每年遞增0.05%；長期貸款利率為4.90%，短期貸款利率為4.35%；資本金按照總投資的20%考慮。
(3)儲能安裝容量推算
估算風電場年發(fā)電量為：容量×滿發(fā)小時數(shù)（不棄風限電情況下）；
儲能年發(fā)電量=風電場年發(fā)電量×10%（10%的限電量用來儲能）；
儲能系統(tǒng)容量計算：
儲能系統(tǒng)年發(fā)電量／365天/90%（綜合效率）×調(diào)整系數(shù)；
儲能電池：鋰電池
1.2電價
本文按照2018年的新建陸上風電場標桿電價（見表1）進行風電滿發(fā)收益的測算。
表1 風電標桿電價表
2、Ⅰ類電價區(qū)測算
根據(jù)風資源情況分析，結(jié)合對120多個已有項目的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，Ⅰ類電價區(qū)的滿發(fā)小時數(shù)在2600h～3100h之間。
發(fā)電量的估算：按照均值2600h測算容量；
50MW的單個風電場項目，估算年發(fā)電量為130000MWh；
儲能年發(fā)電量=130000MWh×10%=13000MWh（10%的限電量用來儲能）；
儲能系統(tǒng)容量計算：13000MWh／365天/90%（系統(tǒng)效率）×容量系數(shù)1.04=42MWh；
通過測算，結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表2 Ⅰ類電價區(qū)經(jīng)濟指標測算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風電滿發(fā)的10%
由表2可見，投資在7000元/kW時，風電場儲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，風電場儲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類電價區(qū)，有少部分資源較好的地區(qū)，適合風電場儲能電站建設(shè)。
3、Ⅱ類電價區(qū)測算
Ⅱ類電價區(qū)的滿發(fā)小時數(shù)在2300h-2900h之間。通過測算，經(jīng)濟性指標匯總結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表3 Ⅱ類電價區(qū)經(jīng)濟指標測算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風電滿發(fā)的10%
由表3可見，投資在7000元/kW時，風電場儲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，風電場儲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類電價區(qū)測算
Ⅲ類電價區(qū)的滿發(fā)小時數(shù)在2200h-2800h之間，經(jīng)過測算，其相關(guān)經(jīng)濟性指標參數(shù)結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表4 Ⅲ類電價區(qū)經(jīng)濟指標測算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風電滿發(fā)的10%
由表4可見，投資在7000元/kW時，風電場儲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，風電場儲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類電價區(qū)
Ⅳ類電價區(qū)的25年平均滿發(fā)小時數(shù)為1700h-2300h。經(jīng)計算經(jīng)濟性指標參數(shù)結(jié)果匯總?cè)绫?所示：
表5 Ⅳ類電價區(qū)經(jīng)濟指標測算匯總
注：投資回收期、全部投資內(nèi)部收益率為所得稅稅前值，限電量為風電滿發(fā)的10%
由表5可見，投資在7000元/kW時，風電場儲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，風電場儲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)果對比分析
我們將各類電價區(qū)的全投資內(nèi)部收益率（稅前）指標放在一起進行對比分析，見表6所示：
表6 四類電價區(qū)收益對比表
通過分析可以得出，儲能項目試點可以考慮在除Ⅰ類區(qū)外的風資源較好、成本較低的地區(qū)。收益率全投資可以達到8%；找風電場投資相對較低的電站配建儲能。
7、結(jié)論
通過測算分析，可以得出如下結(jié)論：
(1)風電場儲能電站項目總體經(jīng)濟性欠佳，不能給風電場帶來更多收益，但隨著技術(shù)進步成本下降，未來可能會利用儲能系統(tǒng)有效緩解現(xiàn)階段限電帶來的影響；
(2)儲能項目試點可以考慮在除Ⅰ類區(qū)外的風資源較好、成本較低的地區(qū)；
(3)Ⅳ類區(qū)限電后是否加儲能對收益影響相對較小、適合試點的地區(qū)；
(4)如果管理方法先進，有效控制成本，可以考慮加入儲能設(shè)備進行示范。
儲能系統(tǒng)市場雖然有逐漸擴大的現(xiàn)象，現(xiàn)階段系統(tǒng)成本仍高，補助機制尚未完善，難以形成真正的商業(yè)化市場。目前的合作模式有風電企業(yè)自建儲能設(shè)備，或儲能電池廠家自建儲能設(shè)備，風電場從儲能廠家購電再上網(wǎng)。風電投資企業(yè)與儲能電池廠家需探索更多合作模式，實現(xiàn)項目盈利。
