風能資源利用效率評價研究

（華電山東新能源有限公司，山東濟南 250014）

近年來，我國在風能資源開發和利用上取得了較大成就，但從發電機等關鍵技術角度來說，依舊存在一些不足。相比之下，我國風電產業發展時間較短，與發達國家之間還存在較大的距離，無法掌握重要零部件制作，設計圖紙依賴國外進口，導致我國整體風電資源利用效率降低。我國相關部門需要進一步提升該行業發展的重視程度，增加投資力度，營造更好的發展環境。

1 我國風能資源綜合利用現狀

1.1 我國風能資源概況

現階段，我國風能資源總量位居世界第三，在10 m低空范圍內，總陸地風能資源總數為2.53 億kW。我國風能資源可開發數量很大，但從時空分布角度來說，無法呈現出均勻性特點，主要分布區域集中在“三北”地區。從“三北”地區風能資源分布角度來說，能夠呈現出不均勻特點。其中，內蒙古自治區赤峰市、通遼市等屬于是一類風資源區域，甘肅河西走廊以及承德市等屬于是二類風資源區，東北三省部分區域屬于是三類風資源區和四類風資源區，整體分布比較分散，難以實現統一操作。

1.2 利用效率評價現狀

首先，站在開發現狀角度來說，我國整體風能資源開發集中地為三北地區，如果能夠實現大規模集中開發，能夠有效降低風電開發成本，強化風電企業的發展能力。首先，我國風電產業中出現了很多優秀設備制造企業，是后續風能資源開發的基礎所在。近些年，我國風電行業迅速發展，截至2016年底，我國風電裝機容量已經達到了15 000 萬kW。其次，從利用現狀中能夠看出，隨著并網風電裝機容量的增加，整體風能發電量處于增加狀態。2016年，我國電力生產中，風電占比已經超過4%，成功超越核電成為我國第四大電源。2017年，我國整體風能發電量突破2 410 億kW·h，增長幅度依舊處于上升狀態。最后，從效率角度來說，我國對于風能資源利用效率評價研究有限，在評價方式和標準上沒有得到統一。截至目前，最為常見的風能利用水平評價指標主要包括風電利用小時數、棄電風量以及棄風率[1]。

1.3 現行效率評價中存在的問題

首先，相關部門沒有制定統一標準，不具備明確的綜合性評價指標。現階段，我國尚未對風能綜合利用率展開深入研究，不具備明確的風能利用效率評價體系，只能通過“風電利用小時數”和“棄風電量”等，呈現部分表征風能資源利用水平，代表性比較有限。其次，評價標準顯得十分片面。我國土地資源遼闊，加上地理位置的差異，導致不同區域風能資源強度和可利用程度差距極大，符合特性以及經濟發展水平不同。受很多因素影響，如果僅對風電產業發展和風能資源特征等內容進行評價，無法反映實際情況。因此，對區域風能資源利用效率進行評價時，需要將各區域電網結構、能源消費結構等內容結合，呈現其綜合性特點。

2 風能資源利用效率評價內容

2.1 整個評價指標體系的構建思路

首先，做到全面和重點內容的全面結合。通過對風能資源利用效率的評價，能夠做到從不同層面反映項目實際情況法，經橫向視角觀察后，得到更加客觀公正的評價內容。通過對風電項目實施效果評價，應該以可再生能源項目設計為根本，使風電項目與國家宏觀經濟規劃相吻合。在指標體系全面設計上，應呈現全面性和重點問題，為后期風電項目實施效果評價創造更多有利條件。其次，確保經濟效益和社會效益的充分結合。風力資源利用屬于經濟建設中比較重要的一部分，需要將經濟效益放在首位。整個風電項目單體投資規模大，回報時間較長，決定風電項目的效果評價需要做到對經濟效益的整體性研究，為后續投資和建設工作的執行創造有利條件。再加上風能資源利用與整體發展存在直接關系，是社會節能減排的主要手段之一，如果從經濟效益角度對其進行分析，會導致片面性特點出現。

2.2 影響風能資源利用率的因素

首先，限電是整個風能資源利用效率的重要影響因素之一。由于風力發電過程中涉及很多影響因素，如隨機性、浮動性等，這些影響因素不可預知，影響風功率預測精度，工作人員只能應用限電形式對整個電網進行維護。目前，最為常見的風電功率預測方式有兩種，物理建模法和統計建模法，但這兩種模型均存在一些誤差。其次，風電場和電網建設工期之間存在較大差異。相比之下，風電場建設周期較短，電網建設時間交叉，導致風電場和電網難以實現匹配，最終導致建好風電場難以真正進入發電狀態，整體發電效率大幅下滑。最后，從近年來發展過程中能夠看出，風電行業發展速度快，前景良好。電網整體發展依舊處于傳統狀態，落后于風電發展，最終引發投資不匹配問題[2]。

2.3 棄風電量和棄風率

棄風電量的出現主要是由于風力發電機組出現故障，導致電網傳輸通道以及安全運行的需求產生電量。另外，棄風電量主要是通過應用樣板機方式，當調度機構要求風電限電時，不會處于限電狀態，最終出現棄風限電電量。在我國，棄風率最高的地區集中在新疆地區，實際棄風率能夠達到72.5%，相對應的貨幣化環境、健康損失、風電企業經濟損失較高，具體能夠達到12.3億元和35.1億元。內蒙古地區棄風率為50.3%，甘肅省棄風率為49.5%，其他區域的棄風率均比較低，如吉林、黑龍江等地，比例均在10%以下，低于我國平均水平，對環境影響較小，在健康損失上應低于新疆等地區。我國在2017年上半年棄風率出現降低趨勢，主要是由于相關部門對該方面管理工作提高了重視程度，成功緩解了棄風問題，在后續，工作人員們需要開展大量相關工作，進而將風能資源利用率全面提升。

2.4 風電企業財務效益

從實際風能資源利用效率評價中能夠看出，相關企業的財務效益評價顯得十分重要，研究人員需要選取部分上市風電企業作為研究對象，明確其具體的財務效益，看我國整體風電行業是否處于健康發展狀態下。該項研究常用的評價指標為凈資產收益率和總資產報酬率，其中，總資產報酬率反映的是利潤和資產的比值情況，凈資產收益率能呈現利潤和股東權益比值。總體來說，這兩個指標能夠對企業盈利能力直接進行處理，屬于核心指標內容。從相關數據分析中能夠看出，我國在2014～2017年風電行業總資產報酬率處于明顯的下降趨勢，但總體依舊比較穩定。凈資產收益率在2015年后下降幅度較大，出現這種情況主要是由于后續風力發電投資數額上升，電網無法全部消納，再加上一些政策變化，如在2015年，我國新增風機裝機32 GW，導致我國風電裝機連續兩年處于回落狀態，在2016年風電裝機容量增長16.0%，增長幅度大幅下降。

2.5 評價指標體系設計主要內容

首先，投入指標，風能資源發展投入研究主要涉及兩方面內容，即風電項目建設成本以及風電設備管理維護費用。其中，風電項目建設成本主要有風電機組購置費用、場地基礎建設費用以及風電入網建設費用等，按照具體風電項目實施效果，確定最佳指標內容。其次，產出指標，在該方面研究中，最為重要的指標為年發電量，主要以非年發電收入作為后續效果評價指標，各個項目和階段的電價政策不同，再加上產業差異，出現了不同的風電稅收。從年稅收貢獻角度來說，風電項目繳稅金包括增值稅、所得稅等。增值稅為價外稅，分別按照5%和3%進行征收。最后，社會效益指標，企業可以借助于非可再生資源數量節省，做到對效益的穩步提升。除此之外，在溫室氣體排量控制上，需要按照國家相關規定，計算出具體權重信息，能充分反映溫室氣體排放降低情況。

3 提升風能資源利用效率的主要方式

首先，工作人員可以通過對風能資源開發前期評估研究力度的提升，確保風能資源開發處于合理狀態。現階段，我國雖然在風能資源開發前期進行了深入研究，但依舊沒有設立完善的開發體系，導致風能資源無法得到合理開發。相關部門和工作人員應對具體的評估開發體系進行完善，不能出現局部性盲目加快風電發展速度等情況。其次，強化縱向產業鏈宏觀調控力度，讓電網建設獲得更多支持。目前，我國風力發電中最大問題集中在并網和消納，制約了風電行業的發展步伐。因此，需要解決風力發電和電網建設之間不協調的問題，相關部門應進一步完善電網之前的協調性，增強東西部輸電能力，使電網基礎建設顯得更加完善，是升級消納能力的基本所在。再次，應制定有效的電網調度工作制度和標準。在風電場運行中能夠看出，存在很多不確定因素，工作人員可以借助調度自動化技術手段以及協調反應能力的提升，使電網電壓始終處于穩定狀態，降低控制難度[3]。

4 結語

綜上所述，從現階段我國風能資源利用效率評價中能夠看出，重點內容主要集中在風電資源利用率以及環境、財務效益等方面。我國風能資源利用越來越成熟，由于棄風限電等問題存在，部分風電企業在發展中，需要相關部門提供補貼，導致風能資源利用率有限，是后續工作需要重點改善的環節。