中國儲能網(wǎng)訊：得益于經(jīng)濟(jì)實(shí)力的持續(xù)走強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的不懈創(chuàng)新與積累，一段時間以來，我國一大批超高壓、特高壓輸變電工程磅礴問世，以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)亦在高調(diào)推進(jìn)之中。
有資料顯示，國家還將進(jìn)一步推進(jìn)特高壓輸變電工程規(guī)劃的實(shí)施，“十三五”之前建設(shè)以蒙西、陜北煤電基地為送端，京津冀魯電網(wǎng)為受端的“兩橫一縱”交流加“一橫”直流的特高壓輸電通道網(wǎng)架，建設(shè)以蒙西、寧東煤電基地為送端，江浙滬電網(wǎng)為受端的二條直流特高壓輸電通道等。這些宏大工程的建成，一定會為我國能源發(fā)展乃至國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。
與此同時，我國風(fēng)電和太陽能發(fā)電等可再生能源的開發(fā)利用，也經(jīng)歷了一段高速發(fā)展時期。國家能源發(fā)展長期目標(biāo)以及時下國家大氣污染防治行動計劃，更要求包括風(fēng)電和太陽能發(fā)電等可再生能源開發(fā)利用，并實(shí)現(xiàn)長期有效發(fā)展與增長。
上述所列特高壓輸電通道的起點(diǎn)，都是我國“三北”地區(qū)的煤炭資源蘊(yùn)藏豐富地區(qū)及其規(guī)劃煤電基地，同時也是我國風(fēng)能資源和太陽能資源富集區(qū)域。如何借助超高壓、特高壓輸電通道這把利器，推動風(fēng)電和太陽能發(fā)電等可再生能源的規(guī)模發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“北電南送”和“西電東送”的戰(zhàn)略目標(biāo)，減緩我國中東部經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)地區(qū)的霧霾污染狀況，已成為一個倍受關(guān)注的重要課題。
有關(guān)利用超高壓、特高壓輸變電工程帶送風(fēng)電及太陽能發(fā)電的基本方式及其技術(shù)問題，近期業(yè)內(nèi)已經(jīng)投入很多研究，并且取得一些基本認(rèn)識。本文擬從經(jīng)濟(jì)分析(或稱國民經(jīng)濟(jì)評價)的角度，考察特高壓帶送風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性及其合理性，提出一些看法與意見。
◆工程樣本
本文以一典型工程為樣本，采用適用的經(jīng)濟(jì)分析方法，剖析相關(guān)經(jīng)濟(jì)性能。
所選取的工程樣本即上文所提到的以京津冀魯電網(wǎng)為受端的“兩橫一縱”中的“一縱”——“錫盟經(jīng)北京、天津至山東1000kV交流輸變電工程”。
參考有關(guān)資料，錫盟經(jīng)北京、天津至山東1000kV交流輸電通道，長度約2×730km，輸電容量9000MW，點(diǎn)對網(wǎng)外送形式，工程投資約210億元，計劃于“十二五”末期建成投運(yùn)。
有關(guān)利用該通道以風(fēng)火打捆方式實(shí)現(xiàn)電力外送的各項研究已經(jīng)取得一些成果：煤電基地主要由多臺660MW超空冷燃煤火電機(jī)組組成;煤電、風(fēng)電基地規(guī)模容量可選范圍充分大，且技術(shù)分析顯示風(fēng)火配置比例可以大致相當(dāng)。
◆特高壓通道帶送風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)分析方法
(一)基本原理
經(jīng)濟(jì)分析，又稱國民經(jīng)濟(jì)評價，是以資源配置為研究目標(biāo)，通過測算項目對于社會經(jīng)濟(jì)所做貢獻(xiàn)以及社會為項目付出代價，評價項目關(guān)于宏觀經(jīng)濟(jì)的合理性。
本文經(jīng)濟(jì)分析采用“有無對比法”確認(rèn)項目的效益與費(fèi)用，過程分析采用費(fèi)用效益流量分析方法。類似方法在其他工程項目上已有使用，本文再作實(shí)證與規(guī)整。
“有無對比法”以錫盟電源基地上馬風(fēng)電基地為設(shè)計方案，相應(yīng)替代方案則為完全煤電基地方案。分析過程主要是識別并計算設(shè)計方案的費(fèi)用與效益，進(jìn)而計算其經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值及經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率等經(jīng)濟(jì)分析體系指標(biāo)。
設(shè)計方案包括不同風(fēng)電裝機(jī)容量的組合，以及風(fēng)電裝機(jī)容量下不同上網(wǎng)率的組合。后者上網(wǎng)率是指風(fēng)電基地剔除“棄風(fēng)”損失后的上網(wǎng)容量相對比率。
(二)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用與效益
根據(jù)上述內(nèi)容確認(rèn)的工程樣本設(shè)計方案費(fèi)用與效益項目及其價格(影子價格)列述如下：
(1)費(fèi)用及其計算
主要包括設(shè)計方案的風(fēng)電基地投資及其年運(yùn)行費(fèi)用，以及風(fēng)電基地與特高壓通道的電氣連接線路投資及其年運(yùn)行費(fèi)用等。我國目前風(fēng)電場投資，包括500kV以下電壓等級電氣設(shè)備投資，已經(jīng)具備比較成熟的經(jīng)驗與市場體系，故設(shè)計方案中相關(guān)項目采用市場定價進(jìn)行費(fèi)用估算。
A)風(fēng)電基地建設(shè)投資及其年運(yùn)行費(fèi)
建設(shè)投資隨設(shè)計方案容量在每千瓦7000至7400元范圍內(nèi)選取，年運(yùn)行費(fèi)(包括外購材料費(fèi)及動力費(fèi)、職工薪酬、修理費(fèi)及其他費(fèi)用等)按建設(shè)投資2%計列。
B)風(fēng)電基地接入系統(tǒng)投資及其年運(yùn)行費(fèi)
接入系統(tǒng)建設(shè)投資主要涉及輸電線路以及變電設(shè)施，簡便起見，按照輸變電容量估價計算，輸電線路(220kV約170km，500kV約390km)為每千瓦500元，500kV變電站(3座)為每千伏安240元;年運(yùn)行費(fèi)按建設(shè)投資3%計列。
(2)效益及其計算
主要由因設(shè)計方案而替代下來的原部分煤電基地費(fèi)用成本構(gòu)成，包括被替代燃煤火電機(jī)組相應(yīng)投資及其運(yùn)行燃料費(fèi)用，以及該部分火電機(jī)組的環(huán)境成本。其中，火電機(jī)組燃料費(fèi)用和環(huán)境成本依據(jù)經(jīng)濟(jì)分析原則測定影子價格，以反映其真實(shí)經(jīng)濟(jì)價值。
A)替代火電機(jī)組建設(shè)投資及其年運(yùn)行費(fèi)
設(shè)計方案決定替代方案少裝若干容量的火電機(jī)組，后者容量依據(jù)替代發(fā)電量換算，相應(yīng)投資亦采用市場定價原則。參考近期統(tǒng)計數(shù)據(jù)，火電機(jī)組單位造價和年等效利用小時數(shù)分別取每千瓦4100元和5500h。替代火電機(jī)組年運(yùn)行費(fèi)亦按市場定價原則，取建設(shè)投資4.5%。
B)替代火電機(jī)組的燃料成本
燃煤電廠煤炭燃料屬于不可再生礦產(chǎn)資源，而其采購價格目前在我國屬于不完全成本價格，為此需要使用影子價格。
煤炭成本中，至少包括生產(chǎn)成本、使用成本及外部成本。目前市場銷售煤價更多反映了生產(chǎn)成本(例如勘探、開采、加工、運(yùn)輸?shù)?，而使用成本主要涉及資源耗竭補(bǔ)償成本，外部成本則主要指環(huán)境代價成本。數(shù)額分析時，生產(chǎn)成本部分可參考市場定價，同時適當(dāng)增大已經(jīng)外部化的內(nèi)部成本(如安全成本等);資源耗竭補(bǔ)償成本可按銷售收入比例計算;環(huán)境成本則參考相關(guān)研究取值。
因此，生產(chǎn)成本約取730元/t標(biāo)煤價格，資源耗竭補(bǔ)償成本按前者8%計算，約為60元/t標(biāo)煤價格。當(dāng)火電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)煤耗按310g/kWh取值時，生產(chǎn)成本又約為0.23元/kWh，資源耗竭補(bǔ)償成本又為0.02元/kWh。
環(huán)境代價成本，或稱風(fēng)電的環(huán)境價值，依據(jù)有關(guān)風(fēng)電環(huán)境價值的量化研究成果，風(fēng)電相對于火電生產(chǎn)的環(huán)境價值按0.15元/kWh計取。
(三)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用效益流量報表
上述測算基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)費(fèi)用效益的流量計算，計算過程參見表1。其中，費(fèi)用效益流量分析的計算期為20年，社會折現(xiàn)率取8%。
(四)計算指標(biāo)曲線圖
以表1為基礎(chǔ)，通過對于不同風(fēng)電裝機(jī)、不同上網(wǎng)率的設(shè)計方案計算，可以得到如圖1和圖2所示的經(jīng)濟(jì)分析計算指標(biāo)曲線圖。
(五)其他
上面經(jīng)濟(jì)分析里，尚有其他一些間接效益未計列其中，包括“技術(shù)擴(kuò)散效果”、“產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)效果”及“乘數(shù)效果”等。這些效果對于諸如樣本所在地的我國經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，應(yīng)該是確實(shí)存在的，但鑒于定量分析困難，且前述已有成果不影響后面討論，本文因此不再計列。
◆相關(guān)討論
(1)所使用經(jīng)濟(jì)分析方法中的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用與效益分項及其測定清晰有效，不涉及重復(fù)計列和轉(zhuǎn)移支付，尤其是有關(guān)火電機(jī)組燃料成本影子價格的分析和測算有實(shí)據(jù)，易掌握，且所得經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)與一般關(guān)于可再生能源發(fā)展的期望認(rèn)識吻合度高。使用效果上看，方法是恰當(dāng)且可取的。
更苛刻情形下，亦可以運(yùn)用包含更完整更細(xì)微(如“乘數(shù)效果”分析)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用效益項目識別的
方式方法，這對于諸如工程樣本所處內(nèi)蒙古等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的投資項目，意義尤為重要。
(2)考察圖1和圖2可知，只要控制上網(wǎng)率不致過低，各設(shè)計方案的收益總是正向(經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率總是高于社會折現(xiàn)率)，甚至ENPV數(shù)量級已可與風(fēng)電基地建設(shè)投資的規(guī)模相當(dāng)，且設(shè)計方案的風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模越大，收益越高。其直接原因是設(shè)計方案替代下來部分煤電基地的費(fèi)用成本，轉(zhuǎn)化為了經(jīng)濟(jì)效益。
經(jīng)濟(jì)分析表明，以風(fēng)火打捆運(yùn)用方式借特高壓帶送風(fēng)電確實(shí)有助于獲取高額經(jīng)濟(jì)收益，換言之，運(yùn)用方式確實(shí)有利于獲得經(jīng)濟(jì)資源配置效率，可以達(dá)到帕累托最優(yōu)。
(3)從技術(shù)方面看，所謂“控制上網(wǎng)率不致過低”，就是輸電經(jīng)濟(jì)性決定著風(fēng)電基地有必要主動“棄風(fēng)”，但同時需要上網(wǎng)率維持一個較高水平(本樣本不低于60%左右)。
(4)以風(fēng)火打捆運(yùn)用方式借特高壓帶送風(fēng)電可能還受制于技術(shù)因素，例如，可能增大受端電網(wǎng)調(diào)峰壓力等，但風(fēng)火打捆的要義之一就是維持與純火電方式基本相當(dāng)?shù)穆?lián)合出力特性，而高額經(jīng)濟(jì)效益則有利于相關(guān)技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用水平的提升。
(5)特高壓帶送風(fēng)電是可行且有利的，但能否帶送，帶送多少，還強(qiáng)烈依賴于政策導(dǎo)引及其效果。例如，風(fēng)火打捆方式下火電轉(zhuǎn)而“退居二線”，而由此導(dǎo)致的火電企業(yè)發(fā)電利益減少，如何說法?風(fēng)火打捆方式下電網(wǎng)公司需要投入更多成本，用否補(bǔ)償?
經(jīng)濟(jì)分析數(shù)據(jù)再次表明，特高壓帶送風(fēng)電對于提高全社會的資源配置效率是有促進(jìn)作用的，由此推論，有關(guān)政策導(dǎo)向則應(yīng)該牢牢把握在有助于全面實(shí)現(xiàn)國家整體利益上面來。
◆結(jié)語
本文所應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)分析方法，過程簡練，清晰易行，結(jié)論可信，對于風(fēng)火打捆或類似方式的大型可再生能源投資項目具有一定的參考價值。
經(jīng)濟(jì)分析的結(jié)論進(jìn)一步表明，利用特高壓輸電工程帶送風(fēng)電具備顯著的經(jīng)濟(jì)合理性，且有利于提升全社會的經(jīng)濟(jì)資源配置效率。
原標(biāo)題:特高壓通道帶送風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)分析和討論
