平準化度電成本在國外風電項目中的應用

高婕 沈夢寧

近年來，在國外項目競價過程中常采用平準化度電成本（Levelized Cost of Energy，LCOE）作為發電技術綜合競爭力的經濟指標。不同于電站度電成本，LCOE考慮了時間價值等影響因素，旨在評估項目全生命周期內的度電成本。

在項目評估中，不同國際機構對LCOE模型的構建略有差異。目前常用的模型分別由國際可再生能源署（International Renewable Energy Agency，IRENA）、通用電氣公司（GE）及美國國家可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）3個機構構建。

本研究基于國際常用的3種LCOE模型，探討其適用條件，進行風電項目算例分析，并結合算例，對影響LCOE模型的幾個典型因素進行敏感性分析。

國際常用的LCOE模型

一、國際可再生能源署模型

式中，I為投資支出，M為運維成本，F為燃料費，E為風電場年上網發電量，r為折現率，n為運行年限，t為運行年份（1，2，3，…，n）。

該模型輸入參數較少，未考慮所得稅、折舊抵稅及殘值等的影響，通常適用于不同技術方案、不同發電技術的快速比較。

二、通用電氣公司模型

式中，I為初始投資，D為折舊費，T為所得稅稅率，M為運維成本，V為固定資產投資，E為風電場年上網發電量，r為折現率，n為運行年限，t為運行年份（1，2，3，…，n）。

該模型輸入參數適中，已考慮殘值及折舊抵稅的影響，將所得稅計入成本，較IRENA的模型更精確，但仍未考慮融資結構的變化，即折現率（加權平均資本成本，WACC）為固定值，不能精準反映全生命周期內每年的收益變化，但可判斷項目大概LCOE水平。

三、美國國家可再生能源實驗室模型

TCC與FCR的計算公式如式（5）―（7）所示。式中，CFF為建設期財務因子，OCC為電站資本支出（不含建設利息），GCC為電網連接資本支出（不含建設利息），IDC為建設期利率，FC為每年支出的比例，WACC為每年加權平均資本成本，T為所得稅稅率，D為每年的折舊現值。

該模型較GE的模型更為精細化，輸入參數較多，主要考慮了融資結構的變化，即折現率在全生命周期內為變量，突顯了項目融資的影響，更為真實地反映了項目的LCOE，也將所得稅計入了成本。

算例LCOE測算分析

以兩個國外實際風電場（A風電場、B風電場）為例進行LCOE測算分析。A風電場地勢較為平坦、開闊，風電機組輪轂高度（90m）處代表年平均風速為7.1m/s，裝機容量為50MW，總投資約6250萬美元。B風電場位于丘陵地帶，風電機組輪轂高度（100m）處代表年平均風速為7.5m/s，裝機容量為50MW，總投資約6250萬美元。邊界條件見表2。

在相同邊界條件下，采用上述3個公式進行LCOE測算，計算結果見表3。A、B風電場所得LCOE按由小到大的順序依次是IRENA、GE（修正）、NREL。其中，IRENA未將所得稅計入成本，LCOE最低；GE（修正）與NREL均將所得稅計入成本，前者計算結果低于后者，但后者更為真實地反映了項目的LCOE。

LCOE計算與財務分析類似，均是將邊界條件和模型作為前置條件，在相同條件下作對比分析，更具有實際意義。為滿足項目不同階段的評估要求，應選取適宜的公式進行評估。

LCOE敏感性分析

考慮到上述3個公式的精細化程度不同，選擇總投資、上網發電量、折現率及運維成本作為不確定性影響因素，對其分別變化±5%、±10%的情景進行敏感性分析。以A風電場為例的分析結果如圖1-圖3所示。

由圖可以看出，在風電場其他因素不變的情況下，3個公式的敏感性變化趨勢一致，按敏感程度由大到小依次為上網發電量、總投資、折現率、運維成本。但不確定因素對3個公式的影響程度不盡相同。其中，總投資和折現率（此處將NREL模型的折現率假設為定值）的變化對GE（修正）模型影響最大；上網發電量和運維成本的變化對3個模型的影響程度基本相同。為提高市場競爭力水平，應盡量增加上網發電量，降低建設成本、融資成本、運維成本。

結論

本文通過對國際上常用的LCOE公式進行梳理，厘清了其適用條件，并以國外A、B兩個風電場為例對公式進行了測算：IRENA提出的LCOE公式計算方便快捷，未將所得稅計入成本；GE提出的公式使用前需要進行修正，將所得稅計入成本；NREL提出的公式輸入參數最多，計算更精準，并將所得稅計入了成本。此外，對國外A風電場進行敏感性分析，結果表明，影響LCOE的關鍵因素是上網發電量、總投資等因素，與其他研究結果一致。本文研究可為今后開展國際風電項目經濟性評估提供理論依據。

（作者單位：中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司）