二、風(fēng)電成本研究
(一)世界主要國家風(fēng)電成本特點
風(fēng)電成本逐漸下降。從投資成本(包括風(fēng)機、并網(wǎng)、基建、其他設(shè)施以及安裝等等)來看，2009年全球風(fēng)電投資成本為每千瓦1450～2600美元。隨著原材料(鋼鐵、銅)成本逐漸下降、供需情況出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)以及制造商競爭激烈等因素影響，目前全球風(fēng)電成本有所下降而且范圍更加寬泛，達(dá)到每千瓦1100(中國)～2600美元(日本)，其中美國與西歐分別為每千瓦1600美元以及1700美元。相比2008年，2013年，全球(不含亞洲)風(fēng)電投資成本已經(jīng)下降近1/3，具體如圖1所示。
在部分風(fēng)力資源豐富的國家，風(fēng)電已經(jīng)幾乎可以和常規(guī)電源競爭。例如，巴西、澳大利亞、智利、墨西哥、新西蘭、土耳其以及南非等國家的陸上風(fēng)電幾乎可以和新建燃煤機組以及新建燃?xì)鈾C組競爭。
各國風(fēng)電成本差異顯著。各國環(huán)境差異顯著，發(fā)展規(guī)模不一，技術(shù)研發(fā)情況有所不同。在多種因素影響下，中國、美國、丹麥以及西班牙等風(fēng)電大國成本較低，而日本等國平均成本仍然較高。2012年，中國風(fēng)機平均成本為每千瓦436.6歐元，單位造價(即投資成本)為每千瓦1220歐元。相比之下，日本風(fēng)機成本為1740歐元/千瓦，造價為每千瓦2610歐元(海上風(fēng)電成本較高也是影響其他國家風(fēng)電成本較高的部分原因)。
風(fēng)電造價規(guī)模效益明顯。伯克利實驗室對美國2012年建造的部分電站進行分析，結(jié)果顯示，電站裝機規(guī)模從小于5兆瓦到50-100兆瓦，單位投資成本隨規(guī)模增加明顯下降;大于100兆瓦時，規(guī)模經(jīng)濟逐漸消失。另外，風(fēng)電單機容量也呈現(xiàn)出一定的規(guī)模效應(yīng)，即風(fēng)電平均單位造價隨著單機容量增加而降低，尤其在低容量時這一現(xiàn)象尤為明顯。
(二)我國風(fēng)電成本現(xiàn)狀
2006～2013年，我國風(fēng)電造價總體呈下降趨勢。其中，2007～2009期間風(fēng)電投資成本有所回升，一方面由于風(fēng)機成本上漲，另一方面與勞動力成本以及并網(wǎng)成本上升等因素相關(guān)。2009～2013年，我國風(fēng)機供不應(yīng)求局面得到緩解，隨著規(guī)?；瘧?yīng)用以及技術(shù)不斷進步，風(fēng)電造價重新回歸下降趨勢，2013年已經(jīng)跌至每千瓦8000元左右。
(三)風(fēng)電成本預(yù)測
1.研究方法介紹
從國際主要研究機構(gòu)(IEA、PCC、EIA等)研究方法來看，可將規(guī)模效應(yīng)作為影響投資成本的重要因素。另外，從世界以及我國風(fēng)電發(fā)展歷程來看，世界風(fēng)電裝機每年以近20%的規(guī)模增長(2003～2011)，我國多年累計風(fēng)機增長速率超過100%，而且中長期目標(biāo)顯示出明顯的規(guī)模潛力?；谝陨峡紤]，本文假定規(guī)模效應(yīng)是影響價格的主導(dǎo)因素，結(jié)合相關(guān)機構(gòu)研究成果，利用學(xué)習(xí)曲線對我國風(fēng)電投資成本進行預(yù)測，即根據(jù)風(fēng)電裝機規(guī)模預(yù)測風(fēng)電成本。若學(xué)習(xí)率為10%，即風(fēng)電規(guī)模增加一倍，單位成本下降10%。度電成本是投資者考慮的主要因素之一?？紤]到投資成本、運行成本以及貼現(xiàn)率等多種因素對度電成本的影響，本文采用國際上常用評價方法——平準(zhǔn)化發(fā)電成本——進行研究(Levelized Cost of Electricity, LCOE)，即各項費用考慮貼現(xiàn)率后，單位電量的平均成本。
2.國外風(fēng)電學(xué)習(xí)曲線及風(fēng)電成本研究進展介紹
美國能源部對美國風(fēng)電造價進行了統(tǒng)計分析，1982～2012年期間，美國風(fēng)電學(xué)習(xí)率為7.2%，982～2004期間學(xué)習(xí)率為14.1%，未來風(fēng)電造價仍有下降空間。IPCC匯總了主要文獻(xiàn)關(guān)于風(fēng)電造價學(xué)習(xí)率的成果，世界各國風(fēng)電造價學(xué)習(xí)率位于4%～32%區(qū)間(最早時期為971年左右)，從最新時期來看，風(fēng)電造價學(xué)習(xí)率為9%～19%。
IEA指出，通過優(yōu)化設(shè)計、風(fēng)機結(jié)構(gòu)改造以及優(yōu)化運行等手段，2030年風(fēng)電平準(zhǔn)化發(fā)電成本可降低20%(相比2010年);同時IEA對主要專家關(guān)于平準(zhǔn)化發(fā)電成本的研究成果進行了匯總，根據(jù)具體情況，2030年LCOE可比2011年降低0～40%。
3.我國陸上風(fēng)電成本研究
考慮到早期風(fēng)電技術(shù)處于研發(fā)示范階段、2006～2008期間風(fēng)電無序發(fā)展以及其他因素影響，本文以2009～2013年風(fēng)電造價為基礎(chǔ)對2020年進行預(yù)測。綜合多種因素影響，采用多種學(xué)習(xí)率情景進行了分析。其中：
8.8%學(xué)習(xí)率情景：假設(shè)未來成本符合2009～2013年趨勢，學(xué)習(xí)率為8.8%。
0%學(xué)習(xí)率情景以及5%學(xué)習(xí)率情景：考慮到市場供求關(guān)系對價格影響、地形條件影響以及不當(dāng)競爭影響，未來學(xué)習(xí)率可能偏低，本文以0%以及5%學(xué)習(xí)率予以替代。
2009～2013年新增風(fēng)電學(xué)習(xí)系數(shù)E=0.132，學(xué)習(xí)率LR=8.8%。各情景下風(fēng)電造價預(yù)測如下表所示。
0%學(xué)習(xí)率情景顯示，2020年我國陸上風(fēng)電造價為每千瓦8298元，LCOE為每千瓦時0.406，相應(yīng)電價為每千瓦時0.593元;在2020年目標(biāo)完全實現(xiàn)的前提下，而且年裝機規(guī)模發(fā)展平穩(wěn)，5%學(xué)習(xí)率情景可能實現(xiàn)，屆時風(fēng)電造價將為每千瓦7141元，LCOE以及電價分別為每千瓦時0.349元以及每千瓦時0.509元;受地理環(huán)境、人工成本等因素影響，2009～2013期間風(fēng)電成本降低趨勢難以復(fù)制，8.8%學(xué)習(xí)率情景難以實現(xiàn)。
