二、風(fēng)電成本研究
(一)世界主要國(guó)家風(fēng)電成本特點(diǎn)
風(fēng)電成本逐漸下降。從投資成本(包括風(fēng)機(jī)、并網(wǎng)、基建、其他設(shè)施以及安裝等等)來(lái)看，2009年全球風(fēng)電投資成本為每千瓦1450～2600美元。隨著原材料(鋼鐵、銅)成本逐漸下降、供需情況出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)以及制造商競(jìng)爭(zhēng)激烈等因素影響，目前全球風(fēng)電成本有所下降而且范圍更加寬泛，達(dá)到每千瓦1100(中國(guó))～2600美元(日本)，其中美國(guó)與西歐分別為每千瓦1600美元以及1700美元。相比2008年，2013年，全球(不含亞洲)風(fēng)電投資成本已經(jīng)下降近1/3，具體如圖1所示。
在部分風(fēng)力資源豐富的國(guó)家，風(fēng)電已經(jīng)幾乎可以和常規(guī)電源競(jìng)爭(zhēng)。例如，巴西、澳大利亞、智利、墨西哥、新西蘭、土耳其以及南非等國(guó)家的陸上風(fēng)電幾乎可以和新建燃煤機(jī)組以及新建燃?xì)鈾C(jī)組競(jìng)爭(zhēng)。
各國(guó)風(fēng)電成本差異顯著。各國(guó)環(huán)境差異顯著，發(fā)展規(guī)模不一，技術(shù)研發(fā)情況有所不同。在多種因素影響下，中國(guó)、美國(guó)、丹麥以及西班牙等風(fēng)電大國(guó)成本較低，而日本等國(guó)平均成本仍然較高。2012年，中國(guó)風(fēng)機(jī)平均成本為每千瓦436.6歐元，單位造價(jià)(即投資成本)為每千瓦1220歐元。相比之下，日本風(fēng)機(jī)成本為1740歐元/千瓦，造價(jià)為每千瓦2610歐元(海上風(fēng)電成本較高也是影響其他國(guó)家風(fēng)電成本較高的部分原因)。
風(fēng)電造價(jià)規(guī)模效益明顯。伯克利實(shí)驗(yàn)室對(duì)美國(guó)2012年建造的部分電站進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，電站裝機(jī)規(guī)模從小于5兆瓦到50-100兆瓦，單位投資成本隨規(guī)模增加明顯下降;大于100兆瓦時(shí)，規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐漸消失。另外，風(fēng)電單機(jī)容量也呈現(xiàn)出一定的規(guī)模效應(yīng)，即風(fēng)電平均單位造價(jià)隨著單機(jī)容量增加而降低，尤其在低容量時(shí)這一現(xiàn)象尤為明顯。
(二)我國(guó)風(fēng)電成本現(xiàn)狀
2006～2013年，我國(guó)風(fēng)電造價(jià)總體呈下降趨勢(shì)。其中，2007～2009期間風(fēng)電投資成本有所回升，一方面由于風(fēng)機(jī)成本上漲，另一方面與勞動(dòng)力成本以及并網(wǎng)成本上升等因素相關(guān)。2009～2013年，我國(guó)風(fēng)機(jī)供不應(yīng)求局面得到緩解，隨著規(guī)模化應(yīng)用以及技術(shù)不斷進(jìn)步，風(fēng)電造價(jià)重新回歸下降趨勢(shì)，2013年已經(jīng)跌至每千瓦8000元左右。
(三)風(fēng)電成本預(yù)測(cè)
1.研究方法介紹
從國(guó)際主要研究機(jī)構(gòu)(IEA、PCC、EIA等)研究方法來(lái)看，可將規(guī)模效應(yīng)作為影響投資成本的重要因素。另外，從世界以及我國(guó)風(fēng)電發(fā)展歷程來(lái)看，世界風(fēng)電裝機(jī)每年以近20%的規(guī)模增長(zhǎng)(2003～2011)，我國(guó)多年累計(jì)風(fēng)機(jī)增長(zhǎng)速率超過(guò)100%，而且中長(zhǎng)期目標(biāo)顯示出明顯的規(guī)模潛力。基于以上考慮，本文假定規(guī)模效應(yīng)是影響價(jià)格的主導(dǎo)因素，結(jié)合相關(guān)機(jī)構(gòu)研究成果，利用學(xué)習(xí)曲線對(duì)我國(guó)風(fēng)電投資成本進(jìn)行預(yù)測(cè)，即根據(jù)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)風(fēng)電成本。若學(xué)習(xí)率為10%，即風(fēng)電規(guī)模增加一倍，單位成本下降10%。度電成本是投資者考慮的主要因素之一。考慮到投資成本、運(yùn)行成本以及貼現(xiàn)率等多種因素對(duì)度電成本的影響，本文采用國(guó)際上常用評(píng)價(jià)方法——平準(zhǔn)化發(fā)電成本——進(jìn)行研究(Levelized Cost of Electricity, LCOE)，即各項(xiàng)費(fèi)用考慮貼現(xiàn)率后，單位電量的平均成本。
2.國(guó)外風(fēng)電學(xué)習(xí)曲線及風(fēng)電成本研究進(jìn)展介紹
美國(guó)能源部對(duì)美國(guó)風(fēng)電造價(jià)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，1982～2012年期間，美國(guó)風(fēng)電學(xué)習(xí)率為7.2%，982～2004期間學(xué)習(xí)率為14.1%，未來(lái)風(fēng)電造價(jià)仍有下降空間。IPCC匯總了主要文獻(xiàn)關(guān)于風(fēng)電造價(jià)學(xué)習(xí)率的成果，世界各國(guó)風(fēng)電造價(jià)學(xué)習(xí)率位于4%～32%區(qū)間(最早時(shí)期為971年左右)，從最新時(shí)期來(lái)看，風(fēng)電造價(jià)學(xué)習(xí)率為9%～19%。
IEA指出，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)改造以及優(yōu)化運(yùn)行等手段，2030年風(fēng)電平準(zhǔn)化發(fā)電成本可降低20%(相比2010年);同時(shí)IEA對(duì)主要專家關(guān)于平準(zhǔn)化發(fā)電成本的研究成果進(jìn)行了匯總，根據(jù)具體情況，2030年LCOE可比2011年降低0～40%。
3.我國(guó)陸上風(fēng)電成本研究
考慮到早期風(fēng)電技術(shù)處于研發(fā)示范階段、2006～2008期間風(fēng)電無(wú)序發(fā)展以及其他因素影響，本文以2009～2013年風(fēng)電造價(jià)為基礎(chǔ)對(duì)2020年進(jìn)行預(yù)測(cè)。綜合多種因素影響，采用多種學(xué)習(xí)率情景進(jìn)行了分析。其中：
8.8%學(xué)習(xí)率情景：假設(shè)未來(lái)成本符合2009～2013年趨勢(shì)，學(xué)習(xí)率為8.8%。
0%學(xué)習(xí)率情景以及5%學(xué)習(xí)率情景：考慮到市場(chǎng)供求關(guān)系對(duì)價(jià)格影響、地形條件影響以及不當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)影響，未來(lái)學(xué)習(xí)率可能偏低，本文以0%以及5%學(xué)習(xí)率予以替代。
2009～2013年新增風(fēng)電學(xué)習(xí)系數(shù)E=0.132，學(xué)習(xí)率LR=8.8%。各情景下風(fēng)電造價(jià)預(yù)測(cè)如下表所示。
0%學(xué)習(xí)率情景顯示，2020年我國(guó)陸上風(fēng)電造價(jià)為每千瓦8298元，LCOE為每千瓦時(shí)0.406，相應(yīng)電價(jià)為每千瓦時(shí)0.593元;在2020年目標(biāo)完全實(shí)現(xiàn)的前提下，而且年裝機(jī)規(guī)模發(fā)展平穩(wěn)，5%學(xué)習(xí)率情景可能實(shí)現(xiàn)，屆時(shí)風(fēng)電造價(jià)將為每千瓦7141元，LCOE以及電價(jià)分別為每千瓦時(shí)0.349元以及每千瓦時(shí)0.509元;受地理環(huán)境、人工成本等因素影響，2009～2013期間風(fēng)電成本降低趨勢(shì)難以復(fù)制，8.8%學(xué)習(xí)率情景難以實(shí)現(xiàn)。
