分析中易犯的错误

From Windpower Guided Tour

风力发电成本分析中易犯的错误

对风能和其他的可再生能源成本的研究是一门很不完善的学科，因为缺乏对有关的技术和经济学知识的理解。通常理解经济学知识的人不了解技术，而了解技术的反过来却不了解经济学——有时候两者都不懂。

本页面警告读者不要犯最常见的错误。即使是颇有经验的经济学家们也曾犯过这些错误。不幸的是在这些错误指导下产生的不同能源技术的比较成本还是很常见的。

什么是风力发电的成本呢？

1. 投资的经济折旧

2. 资本投资的利息

3. 运行和维修成本

如果你认为购买风机所需的费用是一种成本或开支，那么您错了，因为你不明白基本的财务或经济学。在这种情况下，就不要做成本分析！利润也不是成本。如果你不这么认为，那么本页剩下的内容就不用看了，请先去上一节经济学的课程。

折旧

经济折旧是有点麻烦。除非知道投资所带来的回报，否则根本无法计算投资的经济折旧。这使许多人感到惊讶，包括一些经济学家。不过折旧的定义确实是简单的将内部收益率作为贴现因子时的投资资本的下降。如果不了解投资带来的回报，那么将无法计算经济折旧。

误解的根源在于人们把税项折旧或者账面折旧与经济折旧混淆了。税项折旧或账面折旧是一种简单的机械规定，在寻找每千瓦时电量的真实成本时是用不到的。

价格和成本是两个完全不同的概念

许多非经济学家将成本和价格作为同义词。事实上并非如此。一种产品的价格是由其供给和需求决定的。许多人天真地以为，一种产品的价格是在其成本基础上或多或少的加上利润的结果。绝对不是这样的，除非是在一个政府控制的垄断型国家。

风机的价格不能由销售额除以销售量来决定。有些人从制造商那里获得销售额的有关数据，将其除以销售量（单位为兆瓦）就认为是每安装一兆瓦的价格。但结果是完全错误的。之所以不能这样计算的原因有：

1. 有些厂商交付的是完整的交钥匙工程，包括规划，风机的机舱，转轮叶片，塔架，基础，变压器，开关设备以及其它包括道路建设和电缆的安装成本。其他制造商可能只提供机舱或者上面所提到的某种产品或设备。制造商的售价也包括服务费和备件的费用。

2. 制造商的售价包括许可收入，但是相应的“兆瓦”却不会在公司账目上登记。

3. 售价在不同市场之间有着显著区别，例如高的风机和低的风机。不同类型风机的价格有很大的不同。

4. 销售模式，风机类型及合同类型每年之间都有很大的区别。

价格应该按照价格清单获得。从这样一个列表中做一些简单的价格平均是没有用的，然而有些风机模型是不会出售的，而其他的却大量销售。将各种风机价格取平均是没有意义的，即使机组模型（例如1兆瓦的）和出售中的机组高度一样。而按照叶片的扫风面积来定义价格是有道理的，随后的部分将做解释。

生产率和成本取决于电力价格，反之却不成立

如果是按照每平方米的转轮面积来看年产量的话，那么丹麦要比德国高出很多。严格来说，这和不同的风资源没有任何关系。这是由于电价的不同造成的。在丹麦，将风机安装在低风速区很显然是不合适的，但是在德国却是可行的，因为德国的电价实在太高了。

德国可再生能源的电价是非常高的（每输送到电网1千瓦时的电量税费）。因此在德国安装很高塔架的风机是比较合适的。高电价使得在低风速区安装风机也是可行的。在那种情况下，最经济的风机与世界其他地方的发电机相比转轮直径大很多。

因此如果是看每安装1千瓦（额定）功率的价格，在德国市场上出售的风机可能比其他市场上的更加昂贵。但是，这的确是一个非常具有误解的统计，因为你真正看到的是为德国低风速区优化设计的机组。安装在指定轮毂高度的机组每平方米转轮面积的价格不是每1千瓦安装功率的价格。这部分内容在接下来的一段将做详细介绍。

安装成本的变化

在看安装成本时，你会看到一个类似的导致误解的图片。奇怪的是，尽管安装成本很高，你也不能必然的认为所发的电成本就会很高。恰恰相反：只要在偏远地区有很好的风力资源（发电成本较低），你往往就需要支付较高的安装成本。

在威尔士，安装成本往往非常高——比在丹麦要高好几倍——尽管电价非常低。这是因为如果将风机安装在威尔士的小山顶上（见山丘效应一章），就会有很大的风。为了利用这些大风区域确实值得在荒野中建立代价昂贵的道路和基础设施。如果有很好的风资源那就绝对能够支付安装成本。

在某些情况下安装成本包括电网的扩大和/或者加固。由于电缆的成本（在电网优化中）占很大的比例，那么将风电场建立在离已有的中压电网不远的地方或者远离已有电网对成本的影响还是很大的。

因此如果不是研究风气候大致相同、输送到电网电价相同以及到电网距离相同的地区，那么使用平均安装成本是没有意义的。

风能是一种资源提取技术

很多人问：“风能的平均成本是什么？”。这个问题就像“原油的平均成本是什么”一样没有意义。

在科威特每桶原油的成本可能是1美元，而在北海，可能会达到每桶15美元。之所以成本会有如此的不同是因为从北海提取石油远比在科威特提取石油复杂。因此通过计算科威特石油和北海石油的平均成本以找出石油的平均成本是没有意义的。这种平均显然不能作为原油的价格指南！即使市场上的石油价格跌破15美元一桶，在北海生产石油依然是能够获利的，在这个事例中重要的不是每桶石油的平均成本而是提取另外一桶石油的可变成本。

利用从一个地区统计出来的成本来指导另外一个地区的成本是不可靠的

德国风力发电的成本很高，因为电价很高。而英国风力发电的成本较低，因为英国电价低。因为大风地区较少，可能难以找到合适的安装地点，所以如果电价低的话那么自然安装的风机就会较少。

在风电中将每千瓦额定功率的价格作为投资指南是不够的—利用每平方米的转轮面积的价格比较合适。

很多对如何减小风电成本感兴趣的学者都希望研究如何降低风机的价格。因此他们要求一项看似简单的统计：风机每安装1千瓦功率的价格。这项数据通常是很难掌握的，而且以其作为发展风电的投资成本是远远不够的，原因有（以下）几条。

因为价格随转轮直径的变化比随发电机额定功率的变化要明显得多，因此很难给出每千瓦装机功率的价格。原因是，每年的发电量主要取决于转轮直径的大小，而非发电机容量的大小。如果他们把风电功率包括进去的话，那些以每安装1千瓦功率的平均价格来比较不同技术（的优劣）的研究通常是一种误导

按照“千瓦”来研究是系统性错误——示例

至于为什么使用风机每安装1千瓦额定功率的价格是一种误导，我们以下面的例子加以说明。比较安装在50米的塔架上的两台产自同一厂家的风机的年发电量。（第一台是大功率风机，第二台是通用机型）。可以使用风力发电计算器来验证这些结果：

1. 维斯塔斯V39，一台600千瓦转轮直径为39米的机组

2. 维斯塔斯V47，一台660千瓦转轮直径为47米的机组

结果是，第二台机组每年的发电量比第一台高出45.2％，尽管发电机容量只高出10％。然而，如果比较两个转轮的面积，您就会发现第二台发电机的转轮面积正好比第一台的大45.2%。

所以，如果我们假设第二台机组的价格比第一台机组的高33%，就会得到完全不同的结果，如果我们比较

1. 每千瓦额定功率的价格已经增长了21％

2. 每平方米转轮面积的价格下降8.4％

3. 每千瓦时的发电量价格下降8.4％

新型的风机越来越多的使用变桨距控制而不是失速控制。这意味着可以更加自由的改变发电机的容量与转轮尺寸的关系。在一般情况下，有一种趋势是对给定的发电机容量使用更大的转轮面积。这就意味着如果将旧的风机和新的风机每千瓦的安装价格进行比较，将会得到一个完全错误的（高估）的价格。因此价格是按照转轮每平方米的扫风面积来计算的，并非每安装1千瓦（额定）功率的价格。

与容量因子有关的错误

分析家们经常关心风力发电的容量因子。一项发电技术的容量因子等于年度发电量除以理论上的最大发电量，假定发电机常年运行在其额定功率下。

根据一个特定地区的风力状况的统计，风机理想的容量因子是25-30％，因为这样能够最大限度地降低每千瓦时的成本。增加风机的容量因子是绝对不可取的，因为这是要付出代价的！这种明显的容量因子的矛盾在风机年度发电量一章有更加详细的说明。

容量因子在不同的机组上有很大的区别，参见上面的例子，但是同样的，这些机组的价格（或者成本）也很不一样。在后面的分析中，最重要的是每千瓦时的发电量成本，而不是容量因子。

土地租金有赖于项目的盈利，反之不成立

把对土地拥有者的补偿看做风机的安装成本是一种很常见的错误。事实上，这种补偿只是成本中很小的一部分，因为（对土地拥有者的）补偿只包括了不能再种植的地方的农作物损失的补偿，加上对农民在风机下面耕作时不得不绕过塔架的补偿。

如果补偿已经超过了预计的安装电缆塔的费用，那么多出来的部分事实上是一种收入的转移，这对经济学家而言是完全不同的事情。对社会而言这不是什么成本，只是收入（利润）从风机的业主转移到土地拥有者手里。经济学家将这样的利润转移称为土地租金。租赁费并不是将实际的资源从一个拥有者手里转移到另一个手里。

有人问在耕地上安装风机对农民的规范补偿是什么。答案是，没有“规范”的赔偿。这种补偿取决于当地的风况。如果当地的风很大，而且附近有很便宜的电网接入，那么土地所有者将获得很高的补偿，因为好的风况使得风机的业主能够负担得起。如果风很小，并且/或者安装成本很高，那么补偿将仅仅是风机价值的很小一部分。