原材料價格上漲對風電場收益影響分析

（作者單位：新疆金風科技股份有限公司）

2017年初以來，在各種因素的助推下鋼材價格出現大幅上漲。河北大部分地區、天津、河南北部地區、山東、山西，甚至江蘇、安徽部分城市都在對鋼鐵企業限產。進入冬季以來，北方多地鋼鐵行業開始錯峰生產，引發鋼材市場價格幾乎瘋狂般地上漲，這一輪的原材料價格上漲已經持續了較長一段時間，造成市場上一定程度的恐慌。

除了漲幅比較大的鋼鐵價格，各種建筑原材料（如水泥、銅、砂石等）價格均出現不同幅度上漲。在風電場建設投資中，鋼鐵、水泥的原材料價格與風電場投資成本控制息息相關，成本的浮動對項目收益率影響明顯。

本文通過分析風電場中主要原材料價格變化，針對我國四類風資源區的不同風速、不同電價場景，探討不同條件下原材料價格變化對風電場投資的影響，對項目收益影響進行敏感性分析。

風電場原材料用量分析

風電行業的快速發展同時消耗著大量的原材料，其中鋼鐵、水泥占到原材料消耗的80%以上。

風電場中的風電機組主機、塔筒、電氣設備、輸變電線路、建筑工程等均消耗大量的鋼材、水泥。本文重點分析風電場建設中塔筒、輸變電線路、建筑等消耗的建筑鋼材及型鋼等。因電氣設備如風電機組主機的用鋼價格主要體現在整體設備價格中，本文不做分析。

表1 風電機組用鋼量統計

以中東部新建一座典型50MW風電項目為例，根據風資源情況分析，設計采用25臺2MW風電機組，90米輪轂高度，采用擴展式圓形基礎，新建一座110kV升壓站。按初步設計統計分析風電場用鋼，主要由三部分組成：

一、設備用鋼，主要包括風電機組主機、塔筒、電氣設備等

風力發電的主要設備包括機艙、轉子葉片、軸心、低速軸、齒輪箱、發電機、偏航裝置、電子控制器、塔筒等多個部分，其中以塔筒的用鋼量最多。風力發電所需鋼材主要為厚板、電工鋼、特殊鋼材等。

以2MW風力發電機組為例，機組的整體耗鋼量為170噸左右，其中，厚板為117噸（69%）、電工鋼為9噸（5%左右）、特殊鋼材為44噸（26%）。特殊鋼材中，主軸及軸承鋼為25噸（15%）、齒輪鋼為12噸（7%）、其他鋼材為7噸（4%）。

90米高度塔筒含基礎環重量230噸，電氣設備主要包括主變、箱變、各種斷路器及開關柜等。

二、輸變電線路用鋼，包括導線、鐵塔等

風電項目架空線路電壓一般采用35kV，按LGJ-240/30規格考慮，全鐵塔30km架空線路所需要消耗的材料有5t內鐵塔42基、15t內鐵塔57基，合計760t； LGJ-240/30導線85t； GJ-50地線9.5t；金具、絕緣子、零星鋼材51.66t；架空線路用鋼合計906t。

三、建筑用鋼

包括房屋建筑工程用鋼、風電機組基礎用鋼、電氣設備基礎等。風電場新建一座110kV升壓站，其中主控樓780m2，生活樓540m2，配電室194m2，其他建筑220m2，按框架結構不同用途考慮，單位面積用鋼量在30～70kg/m2，合計約121t。風電機組基礎按圓形擴展基礎約需1420t，埋件5t，風電機組及設備接地需62t型材。

除設備用鋼外，其他主要用鋼量如表2所示。

不同品種鋼材，不同地域市場售價略有差異，總體而言，塔筒、型材、鋼筋等上漲幅度均為12%～20%。以塔筒為例，報價從年初8000元/噸左右上升到目前的9500元/噸，漲價18.75%。根據統計結果，50MW項目消耗約8255噸用鋼量，按市場價格漲幅約在1412萬元，折合單位千瓦投資282元/千瓦。

原材料中價格上漲的不僅有鋼鐵，還有水泥、砂石、銅（電纜）等建材，其中僅水泥一項，50MW風電場項目消耗量約在1.65萬噸左右，商砼（含運費）按漲幅80元/噸計算，50MW項目漲幅即132萬元，折合26元/千瓦，與鋼材合計單位千瓦投資成本漲幅達308元/千瓦！

風電場原材料價格經濟性分析

按照我國風能資源四級分區劃分方法，在不同風資源區、不同場景下對項目收益影響進行敏感性分析，探究原材料價格變化對風電場投資的影響。

技經邊界參數設置如下：

（1）資本金比例：按總投資的20%考慮；

（2）利率：長期貸款利率4.90%，短期貸款利率4.35%；

（3）人工費：定員15人、薪資9.5萬元/年/人，福利費63%；

（4）折舊：折舊年限15年，殘值率5%；

（5）材料費：10元/千瓦/年；（6）其他費用：40元/千瓦/年；（7）維修費：質保期內按0.2%，質保期外按1%，以后每5年遞增0.1%；

（8）其他：增值稅抵扣稅金；執行三免三減半，不考慮限電情況。

圖1 某項目基礎施工圖

表2 鋼鐵用量表

圖2 全國風電標桿電價地圖

電價按《國家發展改革委關于調整光伏發電陸上風電標桿上網電價的通知》（發改價格〔2016〕2729號）中2018年新電價測算，Ⅰ～Ⅳ類風資源區電價分別為0.4元/千瓦時、0.45元/千瓦時、0.49元/千瓦時和0.57元/千瓦時。

一、Ⅰ類風資源區影響分析

Ⅰ類風資源區風速高、電價低。本區標桿上網電價0.4元/千瓦時，發電量按2800小時，項目建設成本按漲價前7000元/千瓦，原材料價格漲幅308元/千瓦，測算收益率變化值。

從表3可看出，原材料價格上漲導致項目發電利潤減少2225萬元，項目投資財務內部收益率（所得稅后）降低0.65%，凈現值減少1400萬元，資本金財務內部收益率降低2.53%，凈現值減少1161萬元，相當于減少發電量108小時。

二、Ⅱ類風資源區影響分析

Ⅱ類風資源區風速偏高、電價偏低。本區標桿上網電價0.45元/千瓦時，發電量按2500小時，項目建設成本按漲價前7300元/千瓦，原材料價格漲幅308元/千瓦，測算收益率變化值。

從表4可看出，原材料價格上漲導致項目發電利潤減少2225萬元，項目投資財務內部收益率（所得稅后）降低0.60%，凈現值減少1400萬元，資本金財務內部收益率降低2.26%，凈現值減少1161萬元，相當于減少發電量92小時。

三、Ⅲ類風資源區影響分析

Ⅲ類風資源區風速偏低、電價一般。本區標桿上網電價0.49元/千瓦時，發電量按2300小時，項目建設成本按漲價前7500元/千瓦，原材料價格漲幅308元/千瓦，測算收益率變化值。

表3 Ⅰ類風資源區主要技術經濟指標表

表4 Ⅱ類風資源區主要技術經濟指標表

從表5可看出，原材料價格上漲導致項目發電利潤減少2225萬元，項目投資財務內部收益率（所得稅后）降低0.58%，凈現值減少1400萬元，資本金財務內部收益率降低2.10%，凈現值減少1161萬元，相當于減少發電量83小時。

四、Ⅳ類風資源區影響分析

Ⅳ類風資源區風速低、電價高。本區標桿上網電價0.57元/千瓦時，發電量按2000小時，項目建設成本按漲價前7800元/千瓦，原材料漲幅308元/千瓦，測算收益率變化值。

從表6可看出，原材料價格上漲導致項目發電利潤減少2225萬元，項目投資財務內部收益率（所得稅后）降低0.55%，凈現值減少1400萬元，資本金財務內部收益率降低1.92%，凈現值減少1161萬元，相當于減少發電量70小時。

由上述分析可知，受到今年原材料價格上漲的影響，Ⅰ～Ⅳ類風資源區中，項目投資財務內部收益率（所得稅后）影響范圍為0.55%～0.65%，資本金財務內部收益率降低1.92%～2.53%，相當于發電量減少70～108小時。

五、對業主收益影響分析

從業主角度項目整體投資看，雖然鋼材、水泥、砂石等原材料價格均大幅上漲，造成了投資成本的上升，但由于占風電場投資比約78%的風電設備中，風電機組主機的售價降幅較大， 縱觀2017年全年，主機售價從3700～4100元/千瓦降到3400～3800元/千瓦，降幅約300元/千瓦，全年材料價格的增幅實際上與風電機組價格的降幅基本抵消，對投資商而言，項目總體投資變化幅度并不大。

而從設備商尤其是風電機組廠商看，一方面制造成本增加，另一方面為了保持市場占有率，風電機組售價持續走低，實際上是以犧牲自身利潤甚至不惜虧本參與市場競爭。短期內風電機組廠商對這種局面尚可承受，但長期肯定是不可持續的。

表5 Ⅲ類風資源區主要技術經濟指標表

表6 Ⅳ類風資源區主要技術經濟指標表

圖3 原材料價格變化與收益率、電量示意圖

結論

通過本文分析可知，鋼鐵價格每波動100元/噸，Ⅰ～Ⅳ類風資源區項目投資財務內部收益率（所得稅后）影響值為0.03%～0.04%，資本金財務內部收益率影響值為0.12%～0.16%，北方對原材料價格變化敏感性比南方更強。

對未來風電行業平價上網經濟性測算可知，鋼鐵價格每波動100元/噸，影響電價折合約在0.1分，如果原材料價格維持在高位，進而影響到風電投資項目收益率，對風電未來平價上網會造成一定影響。只有鋼鐵、砼等原材料價格回歸合理的市場價格，為風電場建設投資及行業供應鏈減輕一些成本壓力，風電項目才能離平價上網更進一步。

攝影：白小龍