风能资源利用效率评价研究

（华电山东新能源有限公司，山东济南 250014）

近年来，我国在风能资源开发和利用上取得了较大成就，但从发电机等关键技术角度来说，依旧存在一些不足。相比之下，我国风电产业发展时间较短，与发达国家之间还存在较大的距离，无法掌握重要零部件制作，设计图纸依赖国外进口，导致我国整体风电资源利用效率降低。我国相关部门需要进一步提升该行业发展的重视程度，增加投资力度，营造更好的发展环境。

1 我国风能资源综合利用现状

1.1 我国风能资源概况

现阶段，我国风能资源总量位居世界第三，在10 m低空范围内，总陆地风能资源总数为2.53 亿kW。我国风能资源可开发数量很大，但从时空分布角度来说，无法呈现出均匀性特点，主要分布区域集中在“三北”地区。从“三北”地区风能资源分布角度来说，能够呈现出不均匀特点。其中，内蒙古自治区赤峰市、通辽市等属于是一类风资源区域，甘肃河西走廊以及承德市等属于是二类风资源区，东北三省部分区域属于是三类风资源区和四类风资源区，整体分布比较分散，难以实现统一操作。

1.2 利用效率评价现状

首先，站在开发现状角度来说，我国整体风能资源开发集中地为三北地区，如果能够实现大规模集中开发，能够有效降低风电开发成本，强化风电企业的发展能力。首先，我国风电产业中出现了很多优秀设备制造企业，是后续风能资源开发的基础所在。近些年，我国风电行业迅速发展，截至2016年底，我国风电装机容量已经达到了15 000 万kW。其次，从利用现状中能够看出，随着并网风电装机容量的增加，整体风能发电量处于增加状态。2016年，我国电力生产中，风电占比已经超过4%，成功超越核电成为我国第四大电源。2017年，我国整体风能发电量突破2 410 亿kW·h，增长幅度依旧处于上升状态。最后，从效率角度来说，我国对于风能资源利用效率评价研究有限，在评价方式和标准上没有得到统一。截至目前，最为常见的风能利用水平评价指标主要包括风电利用小时数、弃电风量以及弃风率[1]。

1.3 现行效率评价中存在的问题

首先，相关部门没有制定统一标准，不具备明确的综合性评价指标。现阶段，我国尚未对风能综合利用率展开深入研究，不具备明确的风能利用效率评价体系，只能通过“风电利用小时数”和“弃风电量”等，呈现部分表征风能资源利用水平，代表性比较有限。其次，评价标准显得十分片面。我国土地资源辽阔，加上地理位置的差异，导致不同区域风能资源强度和可利用程度差距极大，符合特性以及经济发展水平不同。受很多因素影响，如果仅对风电产业发展和风能资源特征等内容进行评价，无法反映实际情况。因此，对区域风能资源利用效率进行评价时，需要将各区域电网结构、能源消费结构等内容结合，呈现其综合性特点。

2 风能资源利用效率评价内容

2.1 整个评价指标体系的构建思路

首先，做到全面和重点内容的全面结合。通过对风能资源利用效率的评价，能够做到从不同层面反映项目实际情况法，经横向视角观察后，得到更加客观公正的评价内容。通过对风电项目实施效果评价，应该以可再生能源项目设计为根本，使风电项目与国家宏观经济规划相吻合。在指标体系全面设计上，应呈现全面性和重点问题，为后期风电项目实施效果评价创造更多有利条件。其次，确保经济效益和社会效益的充分结合。风力资源利用属于经济建设中比较重要的一部分，需要将经济效益放在首位。整个风电项目单体投资规模大，回报时间较长，决定风电项目的效果评价需要做到对经济效益的整体性研究，为后续投资和建设工作的执行创造有利条件。再加上风能资源利用与整体发展存在直接关系，是社会节能减排的主要手段之一，如果从经济效益角度对其进行分析，会导致片面性特点出现。

2.2 影响风能资源利用率的因素

首先，限电是整个风能资源利用效率的重要影响因素之一。由于风力发电过程中涉及很多影响因素，如随机性、浮动性等，这些影响因素不可预知，影响风功率预测精度，工作人员只能应用限电形式对整个电网进行维护。目前，最为常见的风电功率预测方式有两种，物理建模法和统计建模法，但这两种模型均存在一些误差。其次，风电场和电网建设工期之间存在较大差异。相比之下，风电场建设周期较短，电网建设时间交叉，导致风电场和电网难以实现匹配，最终导致建好风电场难以真正进入发电状态，整体发电效率大幅下滑。最后，从近年来发展过程中能够看出，风电行业发展速度快，前景良好。电网整体发展依旧处于传统状态，落后于风电发展，最终引发投资不匹配问题[2]。

2.3 弃风电量和弃风率

弃风电量的出现主要是由于风力发电机组出现故障，导致电网传输通道以及安全运行的需求产生电量。另外，弃风电量主要是通过应用样板机方式，当调度机构要求风电限电时，不会处于限电状态，最终出现弃风限电电量。在我国，弃风率最高的地区集中在新疆地区，实际弃风率能够达到72.5%，相对应的货币化环境、健康损失、风电企业经济损失较高，具体能够达到12.3亿元和35.1亿元。内蒙古地区弃风率为50.3%，甘肃省弃风率为49.5%，其他区域的弃风率均比较低，如吉林、黑龙江等地，比例均在10%以下，低于我国平均水平，对环境影响较小，在健康损失上应低于新疆等地区。我国在2017年上半年弃风率出现降低趋势，主要是由于相关部门对该方面管理工作提高了重视程度，成功缓解了弃风问题，在后续，工作人员们需要开展大量相关工作，进而将风能资源利用率全面提升。

2.4 风电企业财务效益

从实际风能资源利用效率评价中能够看出，相关企业的财务效益评价显得十分重要，研究人员需要选取部分上市风电企业作为研究对象，明确其具体的财务效益，看我国整体风电行业是否处于健康发展状态下。该项研究常用的评价指标为净资产收益率和总资产报酬率，其中，总资产报酬率反映的是利润和资产的比值情况，净资产收益率能呈现利润和股东权益比值。总体来说，这两个指标能够对企业盈利能力直接进行处理，属于核心指标内容。从相关数据分析中能够看出，我国在2014～2017年风电行业总资产报酬率处于明显的下降趋势，但总体依旧比较稳定。净资产收益率在2015年后下降幅度较大，出现这种情况主要是由于后续风力发电投资数额上升，电网无法全部消纳，再加上一些政策变化，如在2015年，我国新增风机装机32 GW，导致我国风电装机连续两年处于回落状态，在2016年风电装机容量增长16.0%，增长幅度大幅下降。

2.5 评价指标体系设计主要内容

首先，投入指标，风能资源发展投入研究主要涉及两方面内容，即风电项目建设成本以及风电设备管理维护费用。其中，风电项目建设成本主要有风电机组购置费用、场地基础建设费用以及风电入网建设费用等，按照具体风电项目实施效果，确定最佳指标内容。其次，产出指标，在该方面研究中，最为重要的指标为年发电量，主要以非年发电收入作为后续效果评价指标，各个项目和阶段的电价政策不同，再加上产业差异，出现了不同的风电税收。从年税收贡献角度来说，风电项目缴税金包括增值税、所得税等。增值税为价外税，分别按照5%和3%进行征收。最后，社会效益指标，企业可以借助于非可再生资源数量节省，做到对效益的稳步提升。除此之外，在温室气体排量控制上，需要按照国家相关规定，计算出具体权重信息，能充分反映温室气体排放降低情况。

3 提升风能资源利用效率的主要方式

首先，工作人员可以通过对风能资源开发前期评估研究力度的提升，确保风能资源开发处于合理状态。现阶段，我国虽然在风能资源开发前期进行了深入研究，但依旧没有设立完善的开发体系，导致风能资源无法得到合理开发。相关部门和工作人员应对具体的评估开发体系进行完善，不能出现局部性盲目加快风电发展速度等情况。其次，强化纵向产业链宏观调控力度，让电网建设获得更多支持。目前，我国风力发电中最大问题集中在并网和消纳，制约了风电行业的发展步伐。因此，需要解决风力发电和电网建设之间不协调的问题，相关部门应进一步完善电网之前的协调性，增强东西部输电能力，使电网基础建设显得更加完善，是升级消纳能力的基本所在。再次，应制定有效的电网调度工作制度和标准。在风电场运行中能够看出，存在很多不确定因素，工作人员可以借助调度自动化技术手段以及协调反应能力的提升，使电网电压始终处于稳定状态，降低控制难度[3]。

4 结语

综上所述，从现阶段我国风能资源利用效率评价中能够看出，重点内容主要集中在风电资源利用率以及环境、财务效益等方面。我国风能资源利用越来越成熟，由于弃风限电等问题存在，部分风电企业在发展中，需要相关部门提供补贴，导致风能资源利用率有限，是后续工作需要重点改善的环节。