風電場生產(chǎn)成本分析及探討1

1、風電場生產(chǎn)成本分析及探討摘要：本文首先分析介紹了風電場生產(chǎn)成本的構成部分，再結合其特點提出了控制風電場生產(chǎn)成本的措施。關鍵詞： 風電場 成本 控制 能源 局勢目前世界各國的經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)發(fā)展都是以能源為基礎的，工業(yè)革命以來，人們對能源的需求達到了前所未有的地步。工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展都需要消耗大量的石油、天燃氣、煤等能源，但這些不可再生能源遲早會有耗盡的一天，目前，隨著不可再生能源的大量消耗，全世界都在面臨著能源緊張的問題。在此情況下，風能等可再生能源被人們普遍關注，現(xiàn)在世界上的很多國家都在開發(fā)利用風能，對風能的利用主要是通過風力發(fā)電的形式來進行，越來越多的風電場建設完成并投入了使用，但是風電場的運

2、行模式和一般的發(fā)電廠不同，其成本構成也不同，本文作者對風電場生產(chǎn)模式有著深入的了解，下面將詳細的對風電場的生產(chǎn)成本進行分析。一、風電場生產(chǎn)成本構成 風電場生產(chǎn)成本主要由固定資產(chǎn)初始投入折舊、財務費用、運行維護檢修費用和人員成本組成。在生產(chǎn)過程中雖然無燃料等的消耗，但設備的使用性能會逐漸下降，所以維修成本大體上會逐年增大，除此之外，由于風能資源的差異，單位發(fā)電成本受年發(fā)電量影響很大。（一）折舊費及財務費用折舊費：折舊費在風電發(fā)電成本中所占比例最大。固定資產(chǎn)取決于設備初期成本，即主機及配套設備造價。目前一般風電項目折舊年限為20 年，折舊率5%。如果加速折舊，折舊率將提高，導致發(fā)電成本增加、利潤率

3、降低，影響股東初期收益，但設備壽命過程中的收益增加。財務費用：當前商業(yè)銀行長期貸款基準利率為6% 左右，該利率的變化與國家宏觀經(jīng)濟政策有關。（二）管理費用1. 人工費用人員工資和福利是風電場管理費用中最大的部分之一。應在滿足運行和檢修需求的前提下，優(yōu)化人員結構，實現(xiàn)人員成本和生產(chǎn)率的最佳結合。2. 內(nèi)部管理費用強化內(nèi)部管理是實現(xiàn)風電場管理費用控制的最有效方法之一。通過制定預算定額，嚴格費用審批制度，使費用得到有效控制。（三）、運行維護成本 德國國際太陽能技術研究所（ISET，目前屬于IWES）WMEP 數(shù)據(jù)庫提供了大量陸上風電場的數(shù)據(jù)，據(jù)此可以進行較為可靠的測算。對于海上風電場，由于投入運行的

4、數(shù)量較少，所以得到的數(shù)據(jù)有限。以下分別對陸上和海上風電場的運行維護成本進行分析。1、陸上風電場陸上風電場積累了多年的運行經(jīng)驗，已經(jīng)趨近成熟，并且有大量翔實的數(shù)據(jù)可以參考。根據(jù)2006 年WMEP 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，每千瓦運行和維護成本隨著風電機組額定功率的增加而降低（圖1）。2、海上風電場 由于海上風電場的運行維護數(shù)據(jù)較少，這里首先通過模型估算，然后與實際運行數(shù)據(jù)進行比較分析。根據(jù)近年來的研究，列出典型的海上風電場維護成本（包括風電場的基礎設施和土木結構等的維護成本）：（1）預防性維護：0.0030.009 歐元/ 千瓦時（2）消缺性維護：0.0050.010 歐元/ 千瓦時有意思的是，消缺性維

5、護大約是預防性維護成本的兩倍。原因在于一是安裝海上風電設備需要使用吊裝船等昂貴的輔助設備，二是其效益損失遠大于陸上風電場（需要等待風平浪靜才能靠近風電機組進行維護）。分析顯示，效益損失約為消缺性維護的50%80%，而上述數(shù)據(jù)由于下列因素而導致很大的不確定性：風電機組的故障率、消缺性維護的需要用來靠近風電機組的交通工具和吊裝設備的價格波動浪高和風速可能導致無法靠近風電機組離岸距離其他運輸方面的因素（庫存、交貨期、人員配備等）（四）風電設備故障成本 非計劃檢修：風電機組如果發(fā)生故障，需要較長時間停運進行修理，未按照規(guī)定列入計劃的修理稱為非計劃停運和檢修，一般是因大部件出現(xiàn)損壞而進行的檢修。如果經(jīng)常

6、發(fā)生非計劃停運，對風電場發(fā)電量和成本影響較大。從圖2可以看出( 不完全統(tǒng)計)，近10 年來國際上風電設備故障分布發(fā)生了一定變化。齒輪箱、發(fā)電機、偏航、葉片的故障在減少，而電氣、電網(wǎng)以及變槳距、變流器、液壓等其他故障明顯增多。 圖2、國外風電機組不同部件故障頻次的分布圖2中僅表明故障發(fā)生的頻次，實際影響發(fā)電量和成本的是非計劃停運時長和檢修費用的多少，反映故障的危害程度。如齒輪箱、葉片和發(fā)電機，一旦發(fā)生無法在機艙內(nèi)維修的故障，費用就會比電氣器件損壞產(chǎn)生的費用高很多，有備件的電氣部件故障一般只需要停機幾小時到2 天時間，損失相對不大，即使等廠家備件送到現(xiàn)場，1 周左右時間故障就可以修復。如果齒輪箱等

7、大部件損壞，故障判斷需要時間，安排吊車也需要時間，因此停機時間較長。吊車需要進出場費和臺班費，進出場費由幾千元到數(shù)萬元乃至幾十萬元不等( 視距離和噸位而定)。如果直接更換新設備，停機時間會短一些。如果拆卸并送廠家維修，停機時間可能延長至數(shù)月，維修費、運輸費和吊車費都很高。二、降低風電場運營成本的措施（一）加強計劃檢修 風電場應根據(jù)設備制造廠家的要求制定年度檢修計劃。除按照計劃每半年進行一次定期維護外，應安排專項檢查和試驗，做到及時發(fā)現(xiàn)和處理設備問題。在計劃檢修中需要注意變電系統(tǒng)和風電機組的技術監(jiān)督工作。技術監(jiān)督是檢測設備狀態(tài)、提早發(fā)現(xiàn)問題和督促解決問題的有效途徑之一，包括絕緣、金屬、化學( 油

8、品)、通信、電能計量、環(huán)保等內(nèi)容。目前有關部門正在制定風電設備的技術監(jiān)督規(guī)程，以指導各風電場做好技術監(jiān)督工作。（二）預防性檢修運行維護的根本目標不是被動檢修，而是要提倡主動式、預防性檢修，即運用專業(yè)技術，對設備進行狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，并建立設備檔案、狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，對各部位數(shù)據(jù)的變化趨勢進行分析。采用機械振動、電氣信號等進行檢測，提早發(fā)現(xiàn)設備隱患并及時檢修，防患于未然，降低發(fā)生故障的頻次，避免事故擴大，達到降低成本的目的。（三）提倡風電設備對標管理 所謂對標是指一些運行指標在行業(yè)內(nèi)的水平，如最高、平均和較低水平。各風電場將自己的運行數(shù)據(jù)與行業(yè)水平對比，看出自己的位置，從而提高本風電場的管理水平。主

9、要對標指標有：1. 可利用率可利用率對發(fā)電量影響如前所述，風電機組可利用率反映除電網(wǎng)故障、特殊氣候條件、不可抗力外的設備可靠性。行業(yè)內(nèi)對風電機組的可利用率要求是95% 以上，否則廠家將進行賠償。因此95% 可用率應代表行業(yè)平均水平，并作為風電機組可利用率對標基準值。2. 綜合廠用電率綜合廠用電率=（發(fā)電量上網(wǎng)電量購網(wǎng)電量）發(fā)電量，它代表風電場損耗電能的多少，主要與發(fā)電設備的損耗有關，如主變損耗、風電機組控制和加熱系統(tǒng)損耗、場內(nèi)集電線路和箱變損耗以及廠區(qū)生活照明用電等。（四）做好備品備件、易耗品管理，降低運行材料成本備件對于減少停機時間、提高設備可利用率十分重要。由于風電場每年的備件采購儲備在生產(chǎn)費用中占有一定比例，因此需要合理儲備、使用和處理，只有做好備件管理，才可以有效降低風電場成本。備件采購合理配備原則是：經(jīng)多年統(tǒng)計后，經(jīng)常發(fā)生問題的易損件，如碳刷、保險、開關、接觸器等電器元件以及廠家特有件，如電控板、帶程序的模板等，應充分備足，避免廠家獨有。提倡集團化、區(qū)域化集約備件儲備，特別是齒輪箱、電機等大型部件。三、結束語：近些年，國際能源局勢日趨緊張，地表的不可再生能源基本上都開采殆盡，無論是石油、天燃氣還是煤礦，要開采深埋在地下的能源，其技術水平要求肯定會高很多，開采成本也會大幅上漲，為此，世界各國都在著手新能源的研究，我國也一樣，隨著國家加大對新