9月30日，云南“8+3”风光项目正式落地，配套的电价政策正式出台，确为流传已久的阶梯电价，枯平期2000h以内采用火电标杆电价，汛期500h以内采用集中交易撮合下限价格，超额部分为竞争性电价（市场化交易电价）。
历时大半年的“8+3”风光项目规划终于尘埃落定。不过，规划要求，2020年和2021年开工的风电、光伏项目必须在2022年底前并网，留给大家的时间不多。
前几天配合客户编制招标文件，原来的技术评分办法——度电成本（LOCE）=单位千瓦投资/年等效小时数，不再适用于云南新规划的风电项目。阶梯电价的实施造成发电量并不是越高越好，简单概括，确保枯平期多发电。因此，阶梯电价下，风电机组采购评标标准的问题成为当务之急。
另外，小编向我咨询关于云南新规划基地项目的落地可行性，想必类似这种项目投资回报的计算也是大家关心的问题。阶梯电价属于不固定低价上网电价，电价下探的底线也是值得研究的问题。
阶梯电价的高低直接决定着投资收益。因此，阶梯电价是因，同时它也是果，因它不是一个常数，枯平期2000h、汛期500h采用不同的价格，属于“掐尖”的做法，不要求发电量最高，只要求发电量最合适（枯平期尽可能发满2000h）。
以上问题的产生根源为实行阶梯电价，既然根源一致，解决的办法就是相同的。本文通过改进原有的评价指标——度电成本，分析影响该指标的因素，借助敏感性分析方法，评价各因素对评价指标的影响程度，推演出不同场景下年等效小时数最低保证值，为云南新项目的规划评估与方案设计提供数据支撑。
一、测算模型
回到评标办法的问题，解决了这个问题，就找到了评价指标。评标办法引入平价折算小时数的概念，即借助归一化的方法，将不同时期、不同电价的等效小时数归一化到平价状态的折算小时数。与之前的评标办法的区别，采用阶梯电价的项目，用平价折算小时数代替年等效小时数。
评价指标（平价下的度电成本）=单位千瓦投资/平价折算小时数（元/kWh），指标越低越好。
先提几组测算结果，按照云南风电平价电价（资本金内部收益率8%）反推小时数，具体见表1，投资水平6500元/kW，等效小时数不低于2230h，度电成本控制在2.92元/kWh以内，能够保证项目的投资回报。
采用阶段电价以后，采用归一化后的平价折算小时数计算平价下的度电成本，亦应控制在2.92元/kWh以内。
表1 资本金收益率8%下不同投资反推的最低年保证小时数
平价折算小时数计算公式如下表2，从公式看出，D1、D2确定，不同区域不同的项目，变化的因素有风电场上网电量等效小时H，枯平期发电量所占比例x，市场化交易电价D3。
表2 平价折算小时数计算公式
二、不确定性分析
1）取值范围
不确性分析常用的方法为敏感性分析，影响平价折算小时数的变量为H、x、D3三个因素。
分别对三个因素进行敏感性分析：（1）H变化区间[2500h，3150h]，变化幅度取值25h，基于云南省2019年风电年等效小时数为2800h左右，规划项目资源较之前投产的稍差，但考虑机组的技术水平进步，H取值变化区间较为合适。（2）x为枯平期占全面的发电量比列，x区间为[0.65，0.79]，变化幅度取值为0.005，取值与场区风资源的年内及年际变化有关，不同区域、不同年份稍有差异。9.30发布的云能源水电[2020]153号文中有简单的测算结果，x为0.68。统计云南个别已投产项目的实际运行数据，曲靖地区约在0.74左右；（3）D3为市场化竞争电价，为动态值，经验值为0.05元/kWh，敏感性分析时D3取值区间为[0，0.08元/kWh]，变化幅度取值为0.01元/kWh，评价D3对平价折算小时数的影响程度。
2）发电量H与枯平期比列x取值对平价折算小时数的影响
图1图2分别为假定D3=0.05元/kWh时，不同的年等效发电小时数下或者不同的枯平期比列下，枯平期比列或者年等效发电小时数对平价折算小时数的影响。
从图1中可以看出，随着枯平期比列的变化，平价折算小时数变化呈线性增加，每提高0.05，折算小时数增加11h，但增加到一定程度后，枯平期比列对平价折算电量基本无影响。发电量较低的情况下，枯平期比列对折算小时数影响较大，当发电小时数超过3075h以后，枯平期比列对平价折算小时数无影响，平价折算小时数接近2300h。
图1 不同的年等效小时数下枯平期变化对平价折算小时数的影响
从图2中可知，年等效小时数对平价折算小时数的影响具备类似的规律，随着年等效小时数的增加，平价折算小时数呈现线性增加，总发电小时数每提高25h，平价折算小时数增加18~20h，增加到移动一定程度后，平价折算小时数增加幅度降低至4h。发电小时数3075h以后，继续提升发电量，平价折算小时数提升的空间有限，图中所有的折线均汇集成一股，且与枯平比列无关，每增加25h，提升幅度为4h。
另外，枯平期的比列越大，年等效小时数的转折点越早到来，当取值0.79时，发电小时数超过2550h，继续提升发电量对平价折算小时数影响较小。
图2 不同的枯平期比列下年等效小时数变化对平价折算小时数的影响
为方便查询，绘制一张D3=0.05元/kWh下的查询矩阵表，利于速查年等效小时数最低保证值，具体见表3。从表1可以看出，年等效小时数最低保证值位于矩阵的对角线位置处的对应值。若枯平期比列为0.72，年等效小时数最低保证值为2775h，平价折算小时数约为2246h，针对资源风险较大的区域，建议取矩阵中对角线右下方位置的对应值。
整体来看，云南地区大部分项目枯平期比例落在[0.70，0.75]区间，平价折算小时数最低保障值区间为[2218h，2261h]，能够支撑6500元/kW的工程投资，需要最低的年等效小时数区间[2650h，2850h]，云南的资源及当前机组水平可以满足。测算等效电价约为[0.2641，0.2811元/kWh]，相比平价降低0.05~0.07元/kWh。
表3 不同的年等效小时数、不同的枯平期比列下平价折算小时数查询矩阵
3）竞争性电价D3对平价折算小时数的影响
文件规定超发部分的D3电价在市场化配置资源中竞争形成，结合云南市场化交易的情况，D3电价受水电枯平汛季节影响较大，枯平期因水电出力少，电价会稍高，汛期D3电价不会高，整体而言应低于撮合电价，初步认为D3取值区间为[0，0.08元/kWh]是合理的。
图3、图4分别为枯平期比列0.75、0.72，不同D3电价下，年等效小时数与平价折算小时的关系。
从下图可以看出，平价折算小时与年等效小时数呈折线关系，转折点的位置与D3无关，仅仅与枯平期比例有关，枯平期比列越高，出现转折点所需要的等效小时数越低，枯平期比列0.75，对应的等效小时数为2675h，0.72对应2775h。转折点之前，平价折算小时数随年等效小时数数值变化增加幅度快，之后增加较为平缓。另外，D3电价越高，转折位置处的角度越大， D3接近平价电价，角度接近180度，折线段趋于直线，说明不同D3对转折点之后的平价等效小时数的变化幅度影响较大，D3越大，转折点之后变化幅度越快。但D3在[0，0.08元/kWh]范围内，D3电价对平价折算小时数影响较小，因此建议转折点对应的年等效小时数作为最低保证值。
图3 不同D3下（x=0.75）年等效小时数对平价折算小时数的影响
图4 不同D3下（x=0.72）年等效小时数对平价折算小时数的影响
三、总结与建议：
1）阶梯电价实施后，云南新规划的风电项目投资可行性评估指标应随之调整。本文介绍推广了一种归一化的指标——平价折算小时数，作为新的度电成本的计算参数，用于评价机组配置方案的优劣。
2）平价折算小时数受H、x、D3三个因素影响。根据敏感因素分析，当D3=0.05元/kWh时，随着H或者x的增加，平价折算小时数先呈线性增加，然后出现一个转折点，转折点后增加幅度明显降低。转折点未出现前，总发电小时数每提高25h，平价折算小时数增加18~20h，转折点出现后平价折算小时数增加幅度降低至4h。
发电小时数3075h以上，提升发电量对平价折算小时数提升的空间有限，且与枯平比列无关，每增加25h，提升幅度为4h。另外，枯平期比列越大，等效小时数的转折点越早到来，当取值0.79时，等效小时数超过2550h，继续提升发电量对平价折算小时数影响较小。针对阶梯电价，不考虑其他因素，等效小时数取值区间[2550h，3075h]较为合适。
3）查询矩阵表中对角线位置对应的等效小时数应为等效小时数最低保证值，若资源风险较大，建议选择对角线右下角位置对应的数值。
4）云能源水电[2020]153号文中规划的风电场项目平均风速水平为5.5m/s~9m/s之间，按照当前风电机组水平的技术水平，基本能够实现年等效小时数2650h~2850h的发电量，按照枯平期比列0.70~0.75测算，实施阶段电价（D3=0.05元/kWh），平价折算小时数为2218~2261h，在保证工程投资不高于6500元/kW的情况下，度电成本为0.287~0.293元/kWh。指标上看，能够保证一定的投资回报。
5）D3电价一定的情况下，平价折算小时数随年等效小时数的变化呈现折线关系。转折点以内的等效小时数，平价折算小时数增幅较快，转折点以外，增幅较慢，随着D3增加（越靠近平价），转折点内外的增幅逐渐趋同。D3在[0，0.08]范围变化时，转折点处的等效小时数对D3电价不敏感，与D3无关，仅与枯平期比列有关，枯平期比列越大，转折点对应的等效小时数越低，因此等效小时数的最低保证值取值建议取转折点处的对应值。
6）阶梯电价实施以后，工作流程应随之调整，不再是通过比选不同单机容量机组方案的最低度电成本来决定。而是速查表查询优先确定一个合适的年等效小时数后，根据最低保证小时数确定机型配置方案。
7）本文没有细谈计算度电成本中另一重要参数——工程投资，山地风电场投资影响较大的是风机机组等设备价格与施工、安装成本，不考虑其他因素的影响，应尽可能的降低投资。
施工成本依靠精细化设计，通过优化设计节省工程量降低投资。风机成本降低依靠全产业链上的技术革新及充分的市场的竞争。有一点强调一下，通常的规律为质量好的机组价格高、发电量亦高。风机设备价格与风机选型有关，风电选型反过来直接关系着年等效小时数的计算结果。
开放的市场化竞争背景下导致上述规律不一定严格成立。因此，建议同一价格水平，选择能够大于最低保证值的机组配置方案，不同价格水平建议采用改进后的度电成本作为评价指标。
