马东，雷阳
（1.华电电力科学研究院，杭州310030；2.杭州职业技术学院，杭州310018）
摘要：文中以陆上某山地风电场为例，采用实际风速与发电量等数据，计算得到风机更换的可行性，对于目前国内众多授产时间较早风电场进行技改具有重要参考意义. 方案，并估算技改投资，最终进行财务评价，从技术经济方面论证了“上大压小”风机更换项目
关键词：风电场：风机等客量更换：技术经济分析
中图分类号：TK83文献标志码：B文章编号：1009-3230（2017）09-0052-03
Techno-Economic analysis of theWind TurbineEquivalent ReplacementProjectattheOnshoreWindFarm
(1. Huadian Electric Power Research Institute Hangzhou 310030 China; MA Dong' LEI Yang2. Hangzhou Vocational and Technical College Hangzhou 310018 China)
Abstract; This paper takes an onshore wind farm as an example uses the actual wind speed andpower generation data calculates the wind turbine replacement plan and estimates the investmentand makes financial evaluation. The feasibility of the wind turbine replacement project is proved pu ps op o d s q
Key words: Wind farm; Wind turbine equivalent replacement; Techno = economic analysis
里10
安装相同容量的目前国内主流风机，可以降低维修成本，同时提升风电场发电量，对于投产时间较早风电场提质增效具有重要意义.
陆上风电场风机一般设计寿命为20年，在运营期超过10年以后，风机故障与维修成本不断攀升.对于投产时间较早（投产时间10年以上）的 风电场，其选用的风机机型往往已经停产，甚至生产厂家已经破产，使得风机备品备件的采购出现很大困难，进一步加剧维修成本与损失电量.
1风机更换方案
1.1风电场概况
风电场共安装20台单机容量600kW、叶轮直径43m、轮教高度50m型风机，总装机容量1.2万kW，于2003年12月底全部风机投产发电.目前，该风机生产厂商已经破产，风机的备品备件采购出现很大困难，维修成本和损失电量不断增加.
投产时间较早风电场选用的风机，往往单机容量较小、叶轮直径较小、轮毂高度较低，捕风能力较弱，发电量较低；而上述风电场风能资源往往比较丰富，风速与风功率密度较大.
文中收集到风电场内测风塔2015.01.01至2016.12.31时段测风数据，经统计分析，测风塔70m高度年均风速为7.10m/s，年均风功率密度为352W/m²；风向、风能方向基本一致且较为稳
因此，进行”上大压小”技改，拆除老旧风机，
定，主要集中在SSE、W-NW扇区.
风机与测风塔相对位置如图1所示.
图1风电场测风塔与风机位置示意图
1.2风机等容量更换方案
（1）确定拆除风机
为便于分析对比，统计与测风时段同期的发电量数据，即各台风机2015年1月到2016年12月的发电量数据.
各台风机年均发电小时数如图2所示.
图2现有风机发电量统计图
由上图可知，除6号风机2015年2~5月停机、10号风机2015年5-7月停机、18号风机2015年4~5月停机，导致发电小时较低外，其余风机各年发电量分布趋势基本一致.2、9、13~17、20号风机发电量较低.
通过图2可知，风机布置基本分为东西两侧，其中9~17号风机位于东侧，其余风机位于西侧.现有风机拆除后，为便于安装单机容量与叶轮直径均较大的风机，同时考虑到道路运输情况，并结合现有风机实际发电量数据，建议拆除2、9~17号共计10台风机.
(2）新方案发电量计算
文中推荐安装3台单机容量2.0MW、叶轮直
径115m、轮毂高度85m的WTG115-2000-85型风机，这个机型安全性已经得到风机厂家确认.3台风机编号分别为B1、B2、B3，为节省投资，3台风机分别布置于原12、14、16号风机处.
图33台2000kW风机布置方案
上图中，黄红色表明风资源较好，蓝紫色表明风资源较差，该图谱由MeteodynWT软件计算得到.风资源计算结果与现有风机实际发电量分布趋势基本一致，东侧风机风资源差于西侧.
利用本报告建立的发电量计算模型分别计算现有方案与新方案的发电量.拟拆除的2、9~17风机年均理论发电小时为1668h，更换为3台WTG115-2000-85型风机后，年均发电小时为2853h，发电小时增加1185h.
2投资估算与财务评价
2.1投资估算
（1）主要编制及参考依据
①国家能源局《陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准》（NB/T1011-2011）.
②国家能源局《陆上风电场工程概算定额》(NB/T 1010 2011).
③风电场工程设计资料及工程量.
④其他相关部分参考当地相关政策、文件规定.
(2）主要设备价格
风电机组 4300元/kW塔筒、基础环 9500元/t箱式变电站 180000元/台
项目施工总工期为6个月；风电场工程静态投资：4347.71万元；风电场工程动态总投资：
表1 成本参数表
4451.43万元；风电场单位千瓦静态投资：7246.18元/kW；风电场单位千瓦动态投资：7419.05元/kW.
序号 名 单位 取 值资本金比例 % 202 还款期限 年 % 15 63 4 短期贷款利率 长期贷款利率 % 4.355 固定资产折旧 年 20，残值5%1~3年0 4-5年1.2%；6 修理费率 % 6-10年1.5%； 剩余年份2.0%，7 定员 人 1人8 保险费 % 0.2259 材料费 元/KW 710 其他费用 元/KW
2.2财务评价
（1）评价原则
根据项目公司统计的风电场净资产情况，截至2016年底，拟拆除的10台风机剩余资产价值为1628.46万元.将该项费用计人本项目静态投资，则静态投资变为5976.17万元；成本与收人部分不再考虑原有项目，完全按照新建项目来评价.
（2）评价参数
由于原有项目已经运营13年，因此新项目运营期1-7年执行原有项目上网电价0.78元kWh，运营期8-20年执行现行燃煤发电标杆上网电价0.3732元/kWh.
(3）评价结果
具有较强的盈利能力. 经计算，项目资本金内部收益率为37.66%，
成本参数见表1.
项目财务评价表
表2
序号 项 日 单位 数值1 项目投资回收期（所得税前） 年 5.99 7.172 3 项目投资财务内部收益率（所得税前） 项目投资回收期（所得税后） 年 % 16.934 项目投资财务内部收益率（所得税后） % 13.015 项目投资财务净现值（所得税前） 万元 4768.816 项目投资财务净现值（所得税后） 资本金财务内部收益率 万元 3013.79 37.667 8 资本金财务净现值 万元 % 2 592.339 总投资收益率（ROI） 9.7910 投资利税率 % 8.111 项目资本金净利润率（ROE） 资产负债率（最大值） % % 29.52 8012 13 盈亏平衡点（生产能力利用率） % 55.2514 盈亏平衡点（年产量） xWh 9457.01
有重要参考意义.
3 结束语
参考文献
文中以某山地风电场为例，采用实际风速、发电量等数据，计算得到风机更换方案，并估算技改投资，最终进行财务评价，从技术经济方面论证了“上大压小"风机等容量更换项目的可行性.对于目前国内众多投产时间较早风电场进行技改具
[1] 刘瑞轩，风力发电机组综合优化选型方法研究[D].北京：华北电力大季，2011.[2]涂波，余志，邓院易，风电场风机初步选型方法 研完[J].可弄生能源，2012(9）：27-32.
