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風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制研究

文檔作者：周瑩張娜董振張婷文檔來(lái)源：華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年01月01日
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第39卷第5期
2012年9月
華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)
Journal of North China Electric Power University
V0L 39．No．5
Sep．，2012
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制研究
周 瑩，張娜，董振， 張婷
(華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京102206)
摘要：隨著能源與環(huán)境問(wèn)題的日益突出，風(fēng)
式越來(lái)越受到重視。目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電發(fā)展仍停
有政策問(wèn)題，而最核心的問(wèn)題之一是風(fēng)電上
能源類(lèi)型電價(jià)，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)電利用率較低。
自然、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、政策四個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)因
納的風(fēng)電上網(wǎng)補(bǔ)貼機(jī)制，并結(jié)合案例分析了
化，為合理制定風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制提供了理
關(guān)鍵詞：風(fēng)電；上網(wǎng)電價(jià)；風(fēng)險(xiǎn)；機(jī)制設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)：TM614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
力發(fā)電作為技術(shù)最成熟、最具開(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化前帚的新發(fā)電方
留在小規(guī)模發(fā)展或完全由政府投資的階段，其中既有技術(shù)問(wèn)題也
網(wǎng)電價(jià)的問(wèn)題。風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的居高不下導(dǎo)致售電電價(jià)高于其他
從國(guó)內(nèi)外風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制入手。通過(guò)分析影響風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的
素。提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整機(jī)制和激勵(lì)電網(wǎng)風(fēng)電消
新機(jī)制帶來(lái)的電網(wǎng)公司、政府、風(fēng)電廠商、用戶(hù)各主體利益的變
論支持。
文章編號(hào)：1007—2691 (2012)O5—0097—08
W ind power feed--in—tarif price of consumptive
ZHOU Ying，ZHANG Na，DONG Zhen，ZHANG Ting
(School of Economics and Management，North China Electric Power University，Beijing 102206，China)
Abstract：W ith the energy and environmental issues becoming more prominent，wind power generation receives more
and more attention as the most mature technology，development conditions and promising new commercial power genera—
tion．At present，wind power development is still at the small—scale development or the stage fully funded by government，
there is not only technical issues but also policy issues，however，one of the most central issue is the issue of
wind power feed—in—tarif price．Because of high wind power feed—in tarif，the sales price is higher than other types of
energy，which led to the low utilization of wind power．In this paper，from domestic and international wind power feed—
in tarif mechanism to start，by analyzing the impact four risk factors of wind power feed-in-tarif price，including natural，
economic，technical and policy aspects，the risk-based wind power feed-in-tarif price adjustment mechanism and
incentive wind power consumptive subsidy mechanism are both proposed，combined with case studies of the new mecha—
nism，that brings change of power grid companies，governments，wind power companies and users the four main intereats，
it provides a theoretical support for the rational development of wind power feed—in-tarif price mechanism．
Key words： wind power；feed-in-tarif price；risk；mechanism design
0 引 言
2009年7月底，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)
于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》，將全國(guó)
收稿日期：2012—04—02．
基金項(xiàng)目：北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(9122022)； 中央高校
基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助(10MR44)．
分為四類(lèi)風(fēng)能資源區(qū)分別實(shí)行標(biāo)桿電價(jià)，風(fēng)電上
網(wǎng)電價(jià)高出當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)部
分，通過(guò)全國(guó)征收的可再生能源電價(jià)附加分?jǐn)偨?
決。但是，考慮補(bǔ)貼后的風(fēng)電成本與火電上網(wǎng)電
價(jià)持平但高于水電上網(wǎng)電價(jià)，影響了電網(wǎng)公司購(gòu)
買(mǎi)風(fēng)電的積極性，不利于風(fēng)電的消納。同時(shí)，風(fēng)
電補(bǔ)貼常常滯后于電網(wǎng)支付給風(fēng)電的購(gòu)電費(fèi)用支
出，影響到了電網(wǎng)公司的經(jīng)濟(jì)效益，也進(jìn)一步挫
傷了電網(wǎng)消納風(fēng)電的積極性。因此，如何綜合考
98 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)
慮國(guó)家、風(fēng)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)利益而制定出合理
的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制是促進(jìn)中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的
一項(xiàng)緊迫任務(wù)。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者在風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)方
面基金項(xiàng)目：北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目
(9122022)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金
資助(10MR44)。做了較多的研究工作。文獻(xiàn)
[1～5]闡述了國(guó)外五種風(fēng)電定價(jià)機(jī)制，固定電
價(jià)定價(jià)機(jī)制、浮動(dòng)電價(jià)定價(jià)機(jī)制、招標(biāo)電價(jià)定價(jià)
機(jī)制、配額電價(jià)定價(jià)機(jī)制、綠色電價(jià)定價(jià)機(jī)制，
認(rèn)為浮動(dòng)電價(jià)定價(jià)機(jī)制雖與固定電價(jià)定價(jià)機(jī)制有
相似之處，但是其既能保證風(fēng)電投資商基本收
益，又能使風(fēng)電投資商參與競(jìng)爭(zhēng)，獲得更多的盈
利。文獻(xiàn)[6～9]在概述英國(guó)配額制和德國(guó)固定
電價(jià)機(jī)制的基礎(chǔ)上，深入分析兩種機(jī)制在價(jià)格、
電量、平衡三方面可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，說(shuō)明了固定
電價(jià)制的優(yōu)勢(shì)。文獻(xiàn)[10，11]研究了可再生能
源價(jià)格的外部性問(wèn)題，提出可再生能源的相關(guān)政
策應(yīng)以公共利益為核心，建議采取合理的稅費(fèi)征
收方式和補(bǔ)貼政策，將可再生能源電力的生產(chǎn)成
本在所有能源產(chǎn)品中進(jìn)行分?jǐn)?。文獻(xiàn)[12，13]
提出應(yīng)加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電等可再生能源技術(shù)、設(shè)備研發(fā)
和信息交流的財(cái)政投入和補(bǔ)貼。文獻(xiàn)[14]研究
了降低風(fēng)電生產(chǎn)成本的政策，建議采用價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)
方式取得購(gòu)電合同的政策，實(shí)現(xiàn)逐步降低可再生
能源的生產(chǎn)成本和上網(wǎng)電價(jià)。文獻(xiàn)[15]認(rèn)為應(yīng)
采用實(shí)時(shí)風(fēng)電定價(jià)機(jī)制，因?yàn)轱L(fēng)電實(shí)時(shí)平衡數(shù)量
的變化導(dǎo)致其發(fā)電的不穩(wěn)定性，對(duì)風(fēng)電市場(chǎng)價(jià)格
造成影響，因此實(shí)時(shí)風(fēng)電定價(jià)機(jī)制更能體現(xiàn)風(fēng)電
的特點(diǎn)。文獻(xiàn)[16]對(duì)中國(guó)風(fēng)電價(jià)格政策發(fā)展歷
程進(jìn)行分析，認(rèn)為中國(guó)應(yīng)根據(jù)自身風(fēng)能資源的具
體情況，實(shí)施分區(qū)域的固定電價(jià)定價(jià)機(jī)制；要利
用配額電價(jià)定價(jià)機(jī)制，實(shí)施資金補(bǔ)助、稅收優(yōu)惠
及可交易綠色證書(shū)等多種價(jià)格政策保障中國(guó)風(fēng)電
產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展；還要加強(qiáng)公眾的環(huán)保意識(shí)，為
綠色電價(jià)定價(jià)機(jī)制創(chuàng)造條件。
在現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外研究中，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制
的深入研究仍然存在很多問(wèn)題。本文將主要以甘
肅省風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)為例進(jìn)行研究，在中國(guó)風(fēng)能資
源實(shí)際情況以及對(duì)其他國(guó)家經(jīng)驗(yàn)借鑒的基礎(chǔ)上，
分析了風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)因素，并設(shè)計(jì)出中國(guó)
風(fēng)電定價(jià)機(jī)制的具體方案模型，為中國(guó)風(fēng)電電價(jià)
的發(fā)展提出相關(guān)政策建議。
1 風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的構(gòu)成
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)由以下部分組成， 即：
(1)發(fā)電成本
風(fēng)力發(fā)電成本分為固定成本和變動(dòng)成本。固
定成本是指風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)成本，如風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)建
設(shè)、輔助道路的建設(shè)等；可變費(fèi)用是指運(yùn)行維護(hù)
成本和其它可變成本，其在風(fēng)電機(jī)組每年的成本
中占有相當(dāng)大的比例。
風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)投資成本主要由機(jī)電設(shè)備及安
裝、建筑工程、其它費(fèi)用和基本預(yù)備費(fèi)構(gòu)成，加
上建設(shè)期利息，構(gòu)成了風(fēng)電場(chǎng)工程總投資。在風(fēng)
電場(chǎng)工程投資成本中，機(jī)電設(shè)備及安裝占了絕大
部分，達(dá)到8O％ 以上，其中最主要的投資成本
是風(fēng)電機(jī)組的設(shè)備費(fèi)，約占總投資的60％ 。
(2)準(zhǔn)許利潤(rùn)
準(zhǔn)許利潤(rùn)為發(fā)電利潤(rùn)與所得稅之差。其計(jì)算
公式為
P =A ×WACC (1)
式中：P為準(zhǔn)許利潤(rùn)，A為當(dāng)年發(fā)電有效資產(chǎn)，
IVACC為加權(quán)平均資金成本，其計(jì)算公式如式
(2)：
IVACC(％)=CC×(1一ALR)+DAC×ALR
(2)
式中：CC為權(quán)益資本成本，ALR為資產(chǎn)負(fù)債率，
DAC為債務(wù)資本成本。
(3)稅金
稅金由增值稅、增值稅附加和所得稅構(gòu)成。
2005年頒布的《可再生能源法》規(guī)定，國(guó)家財(cái)
政設(shè)立可再生能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金，對(duì)風(fēng)能等列入
可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄的項(xiàng)目給予稅收優(yōu)
惠。中國(guó)政府對(duì)可再生能源電力技術(shù)的增值稅、
所得稅減免優(yōu)惠制度。其中，風(fēng)電的增值稅稅率
從17％ 降到8．5％ ，風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的所得稅稅
率由33％降到25％ ，實(shí)行“免三減三” 的優(yōu)惠
政策，即前三年免稅，后三年減半，六年后執(zhí)行
25％ 的稅率。增值稅附加稅率仍按8％ 執(zhí)行，其
中城建稅5％ ，教育稅3％ 。根據(jù)2010年4月1
Et實(shí)施的《可再生能源法修正案》，在此前可再
生能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金的基礎(chǔ)上，國(guó)家財(cái)政將設(shè)立
可再生能源發(fā)展基金。資金來(lái)源包括國(guó)家財(cái)政安
排的專(zhuān)項(xiàng)資金和依法征收的可再生能源電價(jià)附加
第5期 周瑩，等：風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制研究
收入等。
2 風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)風(fēng)險(xiǎn)因素分析
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的高低主要由成本決定。當(dāng)影
響風(fēng)電成本的風(fēng)機(jī)造價(jià)、風(fēng)機(jī)技術(shù)、風(fēng)電企業(yè)稅
收、貸款和補(bǔ)貼政策等風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)
電的上網(wǎng)電價(jià)會(huì)隨之改變。下面從影響風(fēng)電成本
的自然、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、政策等風(fēng)險(xiǎn)因素人手，分
析其對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的影響。
2．1 自然風(fēng)險(xiǎn)
2．1．1 風(fēng)險(xiǎn)分析
根據(jù)文獻(xiàn)資料¨ ，風(fēng)機(jī)輸出功率與風(fēng)速之間
滿(mǎn)足關(guān)系式：
W =— A ’7 (3)
式中：W 為風(fēng)機(jī)的輸出功率；P為風(fēng)能密度；A
為風(fēng)輪掃掠面積；V為風(fēng)速；田為風(fēng)輪的功率系
數(shù)。即風(fēng)機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的三次方成正比，
且風(fēng)速越大即發(fā)電量越高。發(fā)電量越高，單位度
電成本越小。因此，風(fēng)速越大，風(fēng)電成本越低。
2．1．2 風(fēng)險(xiǎn)概率分布
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率是隨風(fēng)速變化而變化
的，在確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率之前有必要先研
究風(fēng)速的變化與分布情況。威布爾分布雙參數(shù)曲
線被普遍認(rèn)為是最適用于風(fēng)速統(tǒng)計(jì)描述的概率密
度函數(shù)¨ ，其概率密度函數(shù)如式(4)所示：
f(v)= k I v)k-I exp卜(詈) 】 (4)
式中： 為某個(gè)風(fēng)速段的平均風(fēng)速；k，c為威布
爾分布的兩個(gè)參數(shù)，k為形狀參數(shù)，c為尺度參
數(shù)。
通過(guò)分析，可求出風(fēng)力發(fā)電有功功率概率密
度如式(5)所示：
肥)= k I Pw 門(mén)(5)
因風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)與成本密切相關(guān)，可簡(jiǎn)單認(rèn)
為是一次函數(shù)關(guān)系，而單位度電成本與風(fēng)力發(fā)電
有功功率呈反向關(guān)系，也可簡(jiǎn)單認(rèn)為是一次函數(shù)
關(guān)系， 因此可認(rèn)為風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)概率密度服從式
(5)。
2．1．3 風(fēng)險(xiǎn)因素影響函數(shù)
根據(jù)前面的分析， 自然風(fēng)速越大，風(fēng)電成本
越低，自然風(fēng)電價(jià)格也越低。根據(jù)自然風(fēng)速對(duì)風(fēng)
電上網(wǎng)電價(jià)的影響程度，其影響函數(shù)可以用式
(6)表示 。
A ，
)=一3．56×! ×P0 (6)
式中：廠( )為自然風(fēng)速對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的影響值，
Av為自然風(fēng)速風(fēng)險(xiǎn)變化量， 為基準(zhǔn)自然風(fēng)速水
平，P。為未考慮風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)。一
3．56為影響系數(shù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析后多次模擬得
到。
2．2 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)
2．2．1 風(fēng)險(xiǎn)分析
2．2．1．1 風(fēng)機(jī)造價(jià)
風(fēng)機(jī)造價(jià)作為風(fēng)電場(chǎng)初始投資的主要組成部
分，直接影響風(fēng)力發(fā)電成本數(shù)額。風(fēng)機(jī)造價(jià)的增
加使得初始投資增加，隨之折舊費(fèi)用增加，最終
導(dǎo)致總成本費(fèi)用增加，進(jìn)而影響風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)。
近二十年來(lái)，風(fēng)機(jī)造價(jià)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步
在不斷下降。據(jù)Learning．curve理論的研究結(jié)果
認(rèn)為：世界風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量每增加二倍，風(fēng)機(jī)成本
就要下降15％ 。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2007年到2008
年間，中國(guó)風(fēng)機(jī)價(jià)格下降13．3％ ，降至6 500元
／kW ·h左右，這一下降趨勢(shì)在2008年到2009年
增至18．5％ ，2010年增至18．9％ ，邁入2011
年增至20．9％ 。具體如圖1所示，隨著風(fēng)機(jī)成
本的下降，風(fēng)電成本不斷下降。
圖1 2008～2011年國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)
Fig．1 The price movements of domestic wind turbine
market from year 2008 to 2011
數(shù)據(jù)來(lái)源：2011年中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況整理資料
目前主流風(fēng)機(jī)的技術(shù)路線分為雙饋式和直驅(qū)
式兩種，釹鐵硼是永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的重要材
料，稀土價(jià)格的整體上漲帶動(dòng)了釹鐵硼價(jià)格大幅
上漲， 直接導(dǎo)致生產(chǎn)永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)企業(yè)的成本壓
力大幅增加，利潤(rùn)空間縮小。以金風(fēng)科技為代表
的永磁直驅(qū)技術(shù)路線的風(fēng)電企業(yè)將會(huì)面臨強(qiáng)大的
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力。相較于直驅(qū)風(fēng)機(jī)，市場(chǎng)上主流的
雙饋式風(fēng)機(jī)并不會(huì)使用到稀土材料。尤其是在成
本方面，雙饋式機(jī)組的原材料價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，不
(^^ )， 珥
10O 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)
涉及稀有戰(zhàn)略資源，完全不會(huì)出現(xiàn)成本大幅上漲
的情況。以維斯塔斯、華銳、GE等為代表的采
用齒輪箱技術(shù)的風(fēng)電企業(yè)價(jià)格優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步明
顯，盡管其后期的維護(hù)成本高于永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)。
一方面是風(fēng)機(jī)機(jī)組價(jià)格的不斷下跌，一方面
是生產(chǎn)原材料價(jià)格的節(jié)節(jié)攀高，風(fēng)機(jī)企業(yè)只能在
夾縫中求生存，面臨著有史以來(lái)最困難的境地。
2．2．1．2 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用
風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用包括維修費(fèi)、工資及
福利費(fèi)等。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用增加或下降，風(fēng)電成本
要隨著增加或下降。隨著風(fēng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展完善，
風(fēng)機(jī)的維修費(fèi)會(huì)逐漸下降，同時(shí)由于風(fēng)機(jī)自動(dòng)化
程度高，管理人員會(huì)逐漸減少。因此，運(yùn)行維護(hù)
費(fèi)用會(huì)逐漸下降，風(fēng)電成本會(huì)逐漸降低。
2．2．1．3 貸款利率和壽命期
目前風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)大部分依靠商業(yè)貸款，貸款
利率較高。隨著貸款利率的增加，利息費(fèi)用增
加，風(fēng)力發(fā)電成本也隨之增加。同樣可知，等額
資金回收系數(shù)與風(fēng)電廠的壽命期相關(guān)，壽命期延
長(zhǎng)，則系數(shù)減小，風(fēng)力發(fā)電度電成本下降。
風(fēng)電廠的壽命期延長(zhǎng)，則初始投資折算成等
年值的系數(shù)因子減小，依據(jù)風(fēng)力發(fā)電動(dòng)態(tài)成本計(jì)
算公式(7)，風(fēng)力發(fā)電度電成本下降；同理，壽
命期縮短，CRF增大，風(fēng)力發(fā)電的度電成本增
加。
c = (7)
式中：C為風(fēng)力發(fā)電動(dòng)態(tài)單位成本，，為項(xiàng)目初
始投資，O為年經(jīng)營(yíng)成本，M 為年維修費(fèi)，Ⅳ 為
年發(fā)電量，CRF為初始投資折算成等年值的系數(shù)
因子。
2．2．2 風(fēng)險(xiǎn)概率分布
從發(fā)電企業(yè)盈利角度綜合考慮上述三種經(jīng)濟(jì)
風(fēng)險(xiǎn)，采用0—1分布來(lái)進(jìn)行概率分布分析。
0—1分布的分布函數(shù)如式(8)所示：
，(k)=P (1一P)¨ ，(k=0，1) (8)
式中：f (k)為經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)概率分布函數(shù)，P為發(fā)
電企業(yè)盈利的概率，k為發(fā)電企業(yè)盈利判斷值，
即發(fā)電企業(yè)獲得盈利，則k=1，否則k=0。
政府會(huì)根據(jù)發(fā)電企業(yè)盈利的多少來(lái)調(diào)整風(fēng)電
上網(wǎng)電價(jià)，為研究的方便我們可簡(jiǎn)單看成是一次
函數(shù)關(guān)系。因此由經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)
P 與盈利系數(shù)g的表達(dá)式如式(9)所示：
P =P g (9)
式中：P ，P 分別為風(fēng)力發(fā)電企業(yè)一定程度盈
利后、盈利前的上網(wǎng)電價(jià)。
2．2．3 風(fēng)險(xiǎn)因素影響函數(shù)
根據(jù)前面的分析，發(fā)電企業(yè)盈利越多，風(fēng)電
成本越低， 自然風(fēng)電價(jià)格也越低。經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)影響
上網(wǎng)電價(jià)函數(shù)可以用式(1O)表示。
A L
，(k)=一2．6半×P0 (10)
式中：f (k)為經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的影響
值，Ak為經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)變化量，k基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)水
平，Pn為未考慮風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)。同式
(6)， 一2．6為影響系數(shù)。
2．3 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)
2．3．1 風(fēng)險(xiǎn)分析
一般情況下，在近地面幾百米高度內(nèi)，風(fēng)速
隨著高度的增加而加大，風(fēng)速隨高度變化的計(jì)算
滿(mǎn)足式(11)：
V(z)／V(z。)=(z／z。) (11)
式中： ( )為距地面 高度處的風(fēng)速，V ( )
為距地面 高度處的風(fēng)速；n為換算系數(shù)，取決
于觀測(cè)點(diǎn)地理特征，一般情況下，可取n=1／7
風(fēng)機(jī)吸收的風(fēng)是風(fēng)輪軸高度處的風(fēng)。
目前，國(guó)家給予中國(guó)可再生能源發(fā)電的補(bǔ)貼
政策對(duì)促進(jìn)中國(guó)風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化極為有利。隨著新能
源行業(yè)的發(fā)展，風(fēng)機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈，風(fēng)機(jī)整
機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)具備了充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，國(guó)產(chǎn)
風(fēng)機(jī)具有價(jià)格較低、便于維修等優(yōu)點(diǎn)，在與國(guó)外
的競(jìng)爭(zhēng)中具有潛在的優(yōu)勢(shì)。從以上國(guó)家政策、中
國(guó)風(fēng)機(jī)市場(chǎng)需求及技術(shù)狀況分析、風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化的
專(zhuān)家調(diào)查三個(gè)方面，不難分析出風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在
必行。
國(guó)外相對(duì)成熟的主流風(fēng)電機(jī)組，大多是按照
歐洲尤其是北歐地區(qū)的資源特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，反觀國(guó)
內(nèi)的風(fēng)機(jī)制造商，幾乎全部是在國(guó)外廠商或設(shè)計(jì)
公司提供主要技術(shù)和圖紙的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，
在長(zhǎng)期內(nèi)難以掌握其核心技術(shù)?？梢哉f(shuō)，完全適
合中國(guó)資源特點(diǎn)的風(fēng)電機(jī)組還沒(méi)有出現(xiàn)，中國(guó)還
是缺乏國(guó)產(chǎn)化的風(fēng)機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 中國(guó)如果全部實(shí)
現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，則可使風(fēng)電機(jī)組成本下降30％ 。在
不改變其他條件的前提下，可使風(fēng)力發(fā)電成本降
為0．332元／kW ·h。
技術(shù)利用率是風(fēng)機(jī)能夠正常發(fā)電的時(shí)間在一
年中所占的份額。隨著風(fēng)機(jī)技術(shù)的改進(jìn)，風(fēng)機(jī)的
技術(shù)利用率在不斷提高。圖2是美國(guó)在80年代
第5期 周瑩，等：風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制研究 101
風(fēng)機(jī)的利用率隨時(shí)間變化的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
120
100
0
圖2 風(fēng)機(jī)的利用率隨時(shí)間的變化情況分析
Fig．2 The analysis of fan utilization changing over
tim e
從圖2可以看到，風(fēng)機(jī)的利用率在逐年提
高。目前，世界上的風(fēng)機(jī)利用率達(dá)98％ 。隨著
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)機(jī)利用風(fēng)電成本下降。
從上面幾個(gè)技術(shù)因素分析，風(fēng)機(jī)技術(shù)隨著科
學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在不斷提高，中國(guó)的風(fēng)電成本會(huì)不
斷下降。
2．3．2 風(fēng)險(xiǎn)概率分布
根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，擬合風(fēng)電核心技術(shù)
風(fēng)險(xiǎn)概率分布中，擬合效果較好的是指數(shù)分布函
數(shù)。其分布函數(shù)如下圖3所示，公式見(jiàn)(12)。
，(，)：f 0，r≤0 (12)
L1 一e? r > 0
式中：r為風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步判斷值；r>0表示技術(shù)
有一定程度的進(jìn)步；r≤0表示技術(shù)還未進(jìn)步；f
(r) 為風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步風(fēng)險(xiǎn)影響值為r時(shí)的分布函
數(shù)。
技術(shù)進(jìn)步出現(xiàn)后的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)P，與技術(shù)
進(jìn)步判斷值r的表達(dá)式見(jiàn)(13)。
P，=P e (13)
式中：P 為技術(shù)進(jìn)步出現(xiàn)之前風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)；t
為技術(shù)應(yīng)用持續(xù)年數(shù)。
通過(guò)式(13)可知P，也服從指數(shù)分布：
r 0 P，≤0 i1一 e一 P：>0 ‘ 4
圖3 風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步風(fēng)險(xiǎn)影響值的函數(shù)曲線
Fig．3 The function curve of wind technology ad—
vances affecting the value of the risk
2．3．3 風(fēng)險(xiǎn)因素影響函數(shù)
根據(jù)前面的分析，風(fēng)電技術(shù)越進(jìn)步，即技術(shù)
進(jìn)步判斷值r越大，風(fēng)電風(fēng)電價(jià)格也越低。因此
技術(shù)因素影響上網(wǎng)電價(jià)函數(shù)可以用式(15)
表示。
r)=一2．8 ×Po (15)
式中：f(r)為技術(shù)進(jìn)步對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的影響
值；Ar為技術(shù)進(jìn)步風(fēng)險(xiǎn)變化量；r為基準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)
步水平；P。為未考慮風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)。
一2．8為影響系數(shù)。
2．4 政策風(fēng)險(xiǎn)
2．4．1 風(fēng)險(xiǎn)分析
為了促進(jìn)風(fēng)電的發(fā)展及普及應(yīng)用，各國(guó)政府
均訂定相關(guān)政策，并提供稅務(wù)、信貸優(yōu)惠等措
施。中國(guó)為了支持風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展，對(duì)風(fēng)電企業(yè)
征收的增值稅率由原來(lái)的17％ 降到了目前的
8．5％ ，企業(yè)所得稅率由33％ 降到了25％ ，降
幅較大。商業(yè)貸款利率對(duì)風(fēng)電企業(yè)也給予了優(yōu)惠
政策。然而這些只是政府對(duì)新興行業(yè)初期發(fā)展的
一個(gè)支持，因此，隨著風(fēng)電行業(yè)的繼續(xù)發(fā)展，今
后稅收和利率的優(yōu)惠很有可能會(huì)取消，因此，由
這部分給風(fēng)電發(fā)電度電成本帶來(lái)的影響將很難有
下降空間。而國(guó)家對(duì)風(fēng)電行業(yè)的補(bǔ)貼正受到美國(guó)
以及一些發(fā)達(dá)國(guó)家的垢病， 國(guó)家補(bǔ)貼數(shù)額上升空
間幾乎為零，甚至?xí)邢陆档目赡堋?
2．4．2 風(fēng)險(xiǎn)概率分布
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)政策風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資
料，擬合價(jià)格政策、產(chǎn)業(yè)政策概率分布，根據(jù)政
策因素的特征，擬合效果較好的為指數(shù)分布，其
分布函數(shù)公式如下：
m)：f o， m≤o (16)
L1 一e? 0 < m ≤ 1
式中：m為政策支持風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的程度，m≤
0、00 (18)
2．4．3 風(fēng)險(xiǎn)因素影響函數(shù)
根據(jù)前面的分析，政府政策越支持，即m值
102 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)
越大，風(fēng)電成本越低，風(fēng)電價(jià)格越低。因此政策
因素影響上網(wǎng)電價(jià)函數(shù)可以用式(19)表示。
，(m)=一1．5一Am ×P
0 (19)
flL
式中：f(m)為政府政策水平對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的
影響值；△m為政策風(fēng)險(xiǎn)變化量，m為基礎(chǔ)政策
水平，P。為未考慮風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)。
一1．5為影響系數(shù)。
3 風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)
3．1 風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)
風(fēng)電作為常規(guī)電力產(chǎn)品的替代價(jià)值是制定風(fēng)
電上網(wǎng)電價(jià)的基礎(chǔ)，應(yīng)將風(fēng)電外部效益內(nèi)部化，
制定明確的價(jià)格機(jī)制。因此，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制
應(yīng)按照合理補(bǔ)償成本、合理確定收益和依法計(jì)入
稅金的原則制定，如式(20)所示：
P0=C+T+ (20)
式中：P。為風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)；C為發(fā)電成本；T為
稅金；R為稅后利潤(rùn)。
3．2 基于風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整機(jī)制設(shè)計(jì)
由2的分析可知，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)受自然、經(jīng)
濟(jì)、技術(shù)、政策四類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)的影響，其制定一定要
考慮各種風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的影響，定期進(jìn)行一定的調(diào)
整。不同時(shí)間段的電價(jià)調(diào)整如式(21)所示：
Pl=P。X(1+ ) (21)
式中：P 為基于成本收益法計(jì)算的風(fēng)電上網(wǎng)電
價(jià)；P，為考慮風(fēng)險(xiǎn)后調(diào)整的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)； 為
綜合風(fēng)險(xiǎn)影響系數(shù)。結(jié)合2中的分析，可以將綜
合風(fēng)險(xiǎn)系數(shù) 表示為：
4
= ‘P ( ) ( ) (22)
式中：P ( )為第i類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率； ( )
為第i類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的影響函數(shù)。
結(jié)合式(21)、(22)可得風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整
機(jī)制如式所示：
4
P =P。×(1+ P ( ) ( )) (23)
此外，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)可以實(shí)行“雙軌制”，
給風(fēng)電企業(yè)更多的選擇，提高其市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)可以按固定電價(jià)和市場(chǎng)電價(jià)“雙軌
制”實(shí)施，促進(jìn)風(fēng)電與其它能源的發(fā)電權(quán)交易，
并允許風(fēng)電提出風(fēng)電低谷消納的低谷電價(jià)方案，
給予風(fēng)電企業(yè)更多的選擇權(quán)。
3．3 基于電網(wǎng)風(fēng)電消納激勵(lì)機(jī)制的風(fēng)電上網(wǎng)補(bǔ)
貼機(jī)制設(shè)計(jì)
在補(bǔ)貼方面，國(guó)家給電網(wǎng)公司購(gòu)買(mǎi)風(fēng)電的補(bǔ)
貼基數(shù)應(yīng)為所在電網(wǎng)購(gòu)電的平均價(jià)格。國(guó)家基于
電網(wǎng)公司購(gòu)買(mǎi)風(fēng)電的電量， 按照階梯電價(jià)的形式
給與補(bǔ)貼，如式(24)所示。
，
P
a ， O ≤ Jj}< 10 ％
Pb={AIP ， 10％ ≤ <20％ (24)
【A P ， Jj}≥20％
式中：P 為對(duì)應(yīng)風(fēng)電消納的基準(zhǔn)電價(jià)；k為風(fēng)電
消納比例；P 為核算期的平均上網(wǎng)電價(jià)；A。為風(fēng)
電消納比為1O％ ～2O％ 區(qū)間內(nèi)的折算系數(shù)，該
系數(shù)的值域區(qū)間為[0，1]；A：為風(fēng)電消納比20
％ 以上的折算系數(shù)，該系數(shù)的值域區(qū)間為[0，
1]。式(24) 的區(qū)間分檔及系數(shù)的確定因具體的
情況而定。該方案有利于風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步、增加
風(fēng)電補(bǔ)貼、保證電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。
4 案例分析
4．1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
根據(jù)我國(guó)2011年風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際情況：風(fēng)
力發(fā)電機(jī)的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)在1 800—2 700 h之間，
為計(jì)算便利，取2 300 h，風(fēng)電場(chǎng)年電能損耗為5
％ ，年運(yùn)營(yíng)成本等費(fèi)用：包括備件、修理、管理
費(fèi)、折舊費(fèi)、貸款利息等占總投資的10％ 。風(fēng)
電場(chǎng)建設(shè)期為2年，其經(jīng)營(yíng)期為20年；折舊按
15年計(jì)算。初始投資為93 528萬(wàn)元，初始投資
中20％ 是自有資金，80％ 是國(guó)內(nèi)商業(yè)貸款，年
貸款利率為6．12％ ，償還期為12年；風(fēng)電場(chǎng)的
年運(yùn)行成本為其初始投資的5％ ；風(fēng)電場(chǎng)全部投
資基準(zhǔn)收益率為8％ ，資本金基準(zhǔn)回報(bào)率為10
％ 。增值稅、所得稅稅率分別取8．5％ 、25％ ，
運(yùn)營(yíng)期上網(wǎng)電量取21 850億kW ·h。
4．2 風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)測(cè)算
基于上述條件，采用3．1中國(guó)內(nèi)現(xiàn)行成本收
益方法進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如表1所示：含稅風(fēng)
電電價(jià)為0．59元／kW ·h，不含稅風(fēng)電電價(jià)為
0．54元／kW ·h。
采用3．1中計(jì)算的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)未考慮風(fēng)險(xiǎn)
因素，實(shí)際上隨著風(fēng)電占總電源比例的不斷擴(kuò)
大，其受外界環(huán)境影響較大，機(jī)組出力存在波動(dòng)
性和間歇性等一系列特點(diǎn)，都使得風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)
第5期 周 瑩，等：風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制研究 103
不得不考慮風(fēng)險(xiǎn)的因素。根據(jù)3．2中提出的風(fēng)電
上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整方案，結(jié)合式(22)，計(jì)算出風(fēng)電
上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整的綜合風(fēng)險(xiǎn)系數(shù) 為一0．12，由式
(23)可得2011年的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)為0．52元／
kW ·h，取風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電消納比例為14％ ，代入
式(24)，折算系數(shù)A。取0．5，得出風(fēng)電消納的
基準(zhǔn)電價(jià)即國(guó)家給予的補(bǔ)貼數(shù)額為0．26元／kW ·
h。
表1 風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)測(cè)算表
Tab．1 The calculation Tab．of wind power electricity price
4．3 各利益主體效益分析
基于風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整機(jī)制提出的2011年
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)、國(guó)家給予補(bǔ)貼應(yīng)分別設(shè)計(jì)為0．52
元／kW·h、0．26元／kW·h，相較于2011年國(guó)家實(shí)
際風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)和補(bǔ)貼0．54元／kW·h(取Ⅱ類(lèi)資
源區(qū))、0．21元／kW·h，各利益主體效益的變化分
析如下：
(1)發(fā)電廠商
a．成本
由1可知，風(fēng)電成本為電價(jià)的最主要構(gòu)成部
分。對(duì)風(fēng)電廠商而言，由于技術(shù)進(jìn)步等原因，風(fēng)電
成本隨著時(shí)間推移也會(huì)不斷下降，設(shè)其降低比例
與電價(jià)一致，取6為0．02，因而盡管電網(wǎng)公司的購(gòu)
電價(jià)由0．54元／kW·h降至0．52元／kW·h，發(fā)電成
本同樣由0．375元／kW·h降至0．367元／kW·h。
b．效益
采用該方案后，電網(wǎng)公司的購(gòu)電積極性提高，
購(gòu)電量會(huì)相應(yīng)增加。單位發(fā)電成本降低，發(fā)電量
增大，風(fēng)電廠商的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)得到提高。
(2)電網(wǎng)公司
a．購(gòu)電成本
對(duì)于電網(wǎng)公司而言，2011年未采用此方案時(shí)，
實(shí)際購(gòu)電價(jià)為上網(wǎng)電價(jià)與國(guó)家的補(bǔ)貼之差，即
0．31元／kW·h，采用該方案后，購(gòu)電價(jià)為0．26元／
kW·h，較2011年降低了0．05元／kW·h，結(jié)合年發(fā)
電量21 850億kW·h，可得購(gòu)電成本降低1 093億
元。
b．激勵(lì)成本
由3．1中提出的增值稅減半變?yōu)橄硎芘c小水
電一樣的稅收政策，即由8．5％ 降為6％ ，少交增
值稅0．003元／kW·h，即少付成本66億元。
c．效益
由于購(gòu)電成本降低1 093億元，增值稅享受與
小水電一樣優(yōu)惠降低66億元，電網(wǎng)公司獲得效益
1 159億元，極大地提高了其發(fā)展風(fēng)電的積極性，
很好地改善了電網(wǎng)公司的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)政府
對(duì)政府而言，雖然調(diào)整后的方案較國(guó)家現(xiàn)有
方案政府給予的風(fēng)電發(fā)展基金補(bǔ)貼數(shù)額由0．23
元／kW·h上升0．26元／kW ·h，但電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)效
益的改善使得其利潤(rùn)增加，應(yīng)繳納的稅金總量可
能也相應(yīng)增加，政府的財(cái)政收入也可能一定程度
得到增加。
(4)用戶(hù)
a．購(gòu)電成本
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)采用固定標(biāo)桿電價(jià)加逐年遞減
系數(shù)，傳遞到銷(xiāo)售電價(jià)相應(yīng)地也會(huì)減少0．11元／
kW ·h。
b．效益
由于用戶(hù)支付電費(fèi)的降低，自身獲得效益使
得其使用風(fēng)電的積極性也得到極大的提高，同時(shí)
又作用于電網(wǎng)公司，使其效益進(jìn)一步得到提高。
4．4 敏感性分析
由2的分析可知影響風(fēng)電成本的風(fēng)險(xiǎn)因素。
圖4為幾種風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)風(fēng)電成本影響的敏感性分
析結(jié)果：
從圖4可以看出，平均風(fēng)速對(duì)風(fēng)電成本的影
響最大；當(dāng)年平均風(fēng)速比基準(zhǔn)方案提高20％ 時(shí)，
度電成本由O．54元／kW·h降至0．31元／kW·h，降
低了42．6％ ；當(dāng)年平均風(fēng)速降低2O％ 時(shí)，度電成
本由0．54元／kW·h增加到1．05元／kW·h，增長(zhǎng)了
94．4％ 。額定風(fēng)速、風(fēng)機(jī)造價(jià)對(duì)風(fēng)電成本的影響
次之；當(dāng)額定風(fēng)速比基準(zhǔn)方案分別提高和降低
2O％ 時(shí)，度電成本相應(yīng)地分別增加和降低了11．1
％ 、22．2％ ，當(dāng)風(fēng)機(jī)造價(jià)比基準(zhǔn)方案分別提高和降
104 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào) 2012年
低2O％ 時(shí)，度電成本相應(yīng)地分別增加和降低了
20．4％ 、14．8％ 。但是由于風(fēng)速這一條件受自然
因素影響較大，可控性較低，風(fēng)機(jī)造價(jià)則為降低甘
肅省風(fēng)電成本的最關(guān)鍵因素。
— — 平均風(fēng)速
～ 輪軸高度
— — 貸款利率
額定風(fēng)速 有效風(fēng)速利用范圍
風(fēng)機(jī)造價(jià)— — 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用
壽命期
圖4 風(fēng)電成本影響因素敏感性分析
Fig．4 The sensitivity analysis of factors affecting wind
power cost
5 結(jié) 論
本文通過(guò)對(duì)影響風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)
行分析，得出風(fēng)機(jī)造價(jià)和自然風(fēng)速是影響風(fēng)電電
價(jià)的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合各風(fēng)險(xiǎn)因
素的概率密度和影響函數(shù)分析提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的
風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整方案和激勵(lì)電網(wǎng)風(fēng)電消納的風(fēng)
電上網(wǎng)補(bǔ)貼方案。最后在案例中，通過(guò)對(duì)各利益
主體的效益分析，論證了風(fēng)電電價(jià)調(diào)整和補(bǔ)貼方
案的適用性，為中國(guó)政府管理風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)提供
決策基礎(chǔ)。
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作者簡(jiǎn)介：周瑩(1989一)，女，碩士研究生，主要從事電力市
場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)、管理研究工作。

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