平准化度电成本在国外风电项目中的应用

高婕 沈梦宁

近年来，在国外项目竞价过程中常采用平准化度电成本（Levelized Cost of Energy，LCOE）作为发电技术综合竞争力的经济指标。不同于电站度电成本，LCOE考虑了时间价值等影响因素，旨在评估项目全生命周期内的度电成本。

在项目评估中，不同国际机构对LCOE模型的构建略有差异。目前常用的模型分别由国际可再生能源署（International Renewable Energy Agency，IRENA）、通用电气公司（GE）及美国国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）3个机构构建。

本研究基于国际常用的3种LCOE模型，探讨其适用条件，进行风电项目算例分析，并结合算例，对影响LCOE模型的几个典型因素进行敏感性分析。

国际常用的LCOE模型

一、国际可再生能源署模型

式中，I为投资支出，M为运维成本，F为燃料费，E为风电场年上网发电量，r为折现率，n为运行年限，t为运行年份（1，2，3，…，n）。

该模型输入参数较少，未考虑所得税、折旧抵税及残值等的影响，通常适用于不同技术方案、不同发电技术的快速比较。

二、通用电气公司模型

式中，I为初始投资，D为折旧费，T为所得税税率，M为运维成本，V为固定资产投资，E为风电场年上网发电量，r为折现率，n为运行年限，t为运行年份（1，2，3，…，n）。

该模型输入参数适中，已考虑残值及折旧抵税的影响，将所得税计入成本，较IRENA的模型更精确，但仍未考虑融资结构的变化，即折现率（加权平均资本成本，WACC）为固定值，不能精准反映全生命周期内每年的收益变化，但可判断项目大概LCOE水平。

三、美国国家可再生能源实验室模型

TCC与FCR的计算公式如式（5）―（7）所示。式中，CFF为建设期财务因子，OCC为电站资本支出（不含建设利息），GCC为电网连接资本支出（不含建设利息），IDC为建设期利率，FC为每年支出的比例，WACC为每年加权平均资本成本，T为所得税税率，D为每年的折旧现值。

该模型较GE的模型更为精细化，输入参数较多，主要考虑了融资结构的变化，即折现率在全生命周期内为变量，突显了项目融资的影响，更为真实地反映了项目的LCOE，也将所得税计入了成本。

算例LCOE测算分析

以两个国外实际风电场（A风电场、B風电场）为例进行LCOE测算分析。A风电场地势较为平坦、开阔，风电机组轮毂高度（90m）处代表年平均风速为7.1m/s，装机容量为50MW，总投资约6250万美元。B风电场位于丘陵地带，风电机组轮毂高度（100m）处代表年平均风速为7.5m/s，装机容量为50MW，总投资约6250万美元。边界条件见表2。

在相同边界条件下，采用上述3个公式进行LCOE测算，计算结果见表3。A、B风电场所得LCOE按由小到大的顺序依次是IRENA、GE（修正）、NREL。其中，IRENA未将所得税计入成本，LCOE最低；GE（修正）与NREL均将所得税计入成本，前者计算结果低于后者，但后者更为真实地反映了项目的LCOE。

LCOE计算与财务分析类似，均是将边界条件和模型作为前置条件，在相同条件下作对比分析，更具有实际意义。为满足项目不同阶段的评估要求，应选取适宜的公式进行评估。

LCOE敏感性分析

考虑到上述3个公式的精细化程度不同，选择总投资、上网发电量、折现率及运维成本作为不确定性影响因素，对其分别变化±5%、±10%的情景进行敏感性分析。以A风电场为例的分析结果如图1-图3所示。

由图可以看出，在风电场其他因素不变的情况下，3个公式的敏感性变化趋势一致，按敏感程度由大到小依次为上网发电量、总投资、折现率、运维成本。但不确定因素对3个公式的影响程度不尽相同。其中，总投资和折现率（此处将NREL模型的折现率假设为定值）的变化对GE（修正）模型影响最大；上网发电量和运维成本的变化对3个模型的影响程度基本相同。为提高市场竞争力水平，应尽量增加上网发电量，降低建设成本、融资成本、运维成本。

结论

本文通过对国际上常用的LCOE公式进行梳理，厘清了其适用条件，并以国外A、B两个风电场为例对公式进行了测算：IRENA提出的LCOE公式计算方便快捷，未将所得税计入成本；GE提出的公式使用前需要进行修正，将所得税计入成本；NREL提出的公式输入参数最多，计算更精准，并将所得税计入了成本。此外，对国外A风电场进行敏感性分析，结果表明，影响LCOE的关键因素是上网发电量、总投资等因素，与其他研究结果一致。本文研究可为今后开展国际风电项目经济性评估提供理论依据。

（作者单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司）