分布式光伏发电项目成本收益分析

李青丽

(上海太阳能科技有限公司，上海 201108)

全球范围内，2017年可再生能源发电已达到全球发电量净增加值的70%。根据REN21统计， 全球 2017 年可再生能源新增装机178 GW，较 2016 年同比增长9%，其中光伏新增装机占比超过55%，风电新增装机占比达到29%。2017年可再生能源发电占全球发电量净增加值的比例从2016年的63%上升至70%，占总发电量比例达到26.5%，其中水电占比16.4%，风电占比5.6%，光伏占比19%。截至2018年6底，我国可再生能源发电装机达到6.8亿kW，同比增长13%。其中，光伏发电装机超过1.5亿kW，分布式光伏发电新增1 224万kW，同比增长72%。

继2018年5月31日国家发展改革委、财政部、国家能源局下发《关于2018年光伏发电有关事项的通知》发改能源(2018)823号文(下文简称“5.31政策”)，国家为促进光伏行业健康可持续发展，提高发展质量，加快补贴退坡，相继下调新投运之光伏地面电站及分布式发电项目补贴[1-3]。新政策的出台对光伏项目产生较大的影响，本文以工商业分布式光伏发电项目为研究对象，对分布式光伏发电项目成本收益进行分析。

1 分布式光伏发电工程经济效益

分布式光伏发电全生命周期可划分为四个阶段：可研阶段、设计阶段、建设阶段、生产运营阶段。通过分析分布式光伏项目工程经济效益，测算运营期25年整个项目生命周期的情况，考察项目的盈利能力。目前，影响分布式项目投资收益率主要有度电成本、并网模式、补贴政策等因素。

1.1 度电成本

度电成本贯穿于分布式光伏发电的整个生命周期，与项目的初始投资、项目寿命期、折现率、年均发电量、年均运维费用等因素有关。分布式光伏电站的初始投资主要包括太阳能电池组件、电气设备、电力电缆、土建安装费用、调试费用、并网模式及其他费用等。

1.1.1初始投资

从分布式光伏发电项目初始投资来看，太阳能电池组件占系统成本的55%左右，电气设备成本及土建费用约占35%。随着国家5.31政策影响加剧及全球补贴政策影响，组件价格呈逐步下降趋势，光伏市场供大于求，光伏组件可以通过提高工艺水平降低生产成本，还可以通过技术进步提高电池转换效率，从而摊薄单位成本。目前，常规太阳能电池组件含税价格降至2元/W以内，高效组件价格也仅为2.3元/W。组件价格占系统成本比例降低至45%左右，电气设备成本及土建费用占40%。逆变器、并网柜、电缆、二次监控设备、支架、水泥、基础、桥架、防雷接地等下降空间有限，价格相对刚性，不具备大幅下降的条件。组件价格下降，以致光伏发电每瓦装机成本大幅下降，光伏项目初始投资逐步降低，平价上网正逐步推进。

假设条件：以上海1 MW工商业低压并网自发自用项目为例，考虑组件成本下降，按6元/W单位建设成本及5元/W单位建设成本分别建立模型测算不同初始投资对度电成本的影响。不同初始投资对度电成本的影响见表1。表1中的财务内部收益率测算已考虑国家补贴(0.32元/kWh，20年)及上海市补贴(0.25元/kWh,5年)。

表1 不同初始投资对度电成本的影响

1.1.2发电量

对度电成本影响较大的另一个因素为发电量。根据中国气象局发布的2017年《中国风能太阳能资源年景公报》，全国太阳能资源地区性差异较大、总体上呈现高原、少雨干燥地区大;平原、多雨高湿地区小的特点。2017年，我国东北、华北、西北和西南大部年最佳斜面总辐射量超过1 400 kWh/m2，首年利用小时数在1 200 h上，其中新疆东南部、青藏高原、甘肃西部、内蒙古、四川西部等地的年最佳斜面总辐射超过1 800 kWh/m2，首年利小时数在1 500 h以上，局部超过1 800 h；重庆南部、贵州北部、湖南西北部以及湖北西南部地区，年最佳斜面总辐射量在10 001 kWh/m2以下，首年利用小时数小于900 h。此外陕西南部、河南、安徽、江苏、四川东部、湖北大部、江西、湖南大部、浙江、福建、台湾、广州、福建、广西中两、贵州西南部等地的年最佳斜面总辐射量在1 000～1 400 kWh/m2之间。

光伏发电系统的发电效率会受到各种因素的影响进而减少发电量，主要影响因素为光伏温度因子、光伏阵列的损耗(组件匹配损耗和组件污秽影响)、低压线损及并网逆变器转换效率、并网逆变器输出至高压电网的传输效率、太阳能电池组件的可利用率、太阳能电池组件的自衰减等。

假设条件：以上海1 MW工商业低压并网自发自用项目为例，静态投资5元/W，自用电价0.85元/kWh。分别测算在不同利用小时数700～1 500 h各财务内部收益率情况。不同利用小时数对度电成本、财务内部收益率的影响见表2。表2中的财务内部收益率测算已考虑国家补贴(0.32元/kWh，20年)及上海市补贴(0.25元/kWh,5年)。

表2 不同利用小时数对度电成本、财务内部收益率的影响

1.2 并网模式

并网模式即是影响初始投资的因素之一，也是影响财务内部收益率的重要因素。目前，工商业分布式项目并网模式按照并网电压等级分为低压并网和高压并网；按消纳方式分为：自发自用和自发自用余电上网。

1.2.1低压并网和高压并网

光伏项目高压并网取决于以下因素：光伏系统需接入用户自身高压变压器；光伏装机容量较大，用户无法完全内部消纳，需要上网送电。相对于低压并网，高压并网需额外增加升压变压器，高压开关柜、升压变压器基础等成本。建设成本会增加0.5元/W左右。

假设条件：以上海1 MW工商业低压并网和高压并网自发自用项目为例，电价0.85元/kWh，按380 V低压并网静态投资5元/W，以及10 kV高压并网静态投资5.5元/W，分别测算两种并网模式的收益情况。380 V低压并网和10 kV高压并网对度电成本、财务内部收益率的影响见表3。表3中的财务内部收益率测算已考虑国家补贴(0.32元/kWh，20年)及上海市补贴(0.25元/kWh,5年)。

表3 380 V低压并网和10 kV高压并网对度电成本、财务内部收益率的影响

1.2.2自发自用和自发自用余电上网

全部自发自用一般用于用户侧用电负荷较大、且用电负荷持续、一年中很少有停产或者半停产发生的情况，即使放假期间，用户的用电维持负荷大小也足以消纳光伏电站发出的大部分电力。自发自用余电上网是指分布式光伏发电系统所发电力主要由用户自己使用，多余电量送入电网。

假设条件：以上海1 MW工商业高压并网自发自用项目为例，自用电价0.85元/kWh，静态投资5.5元/W,自发自用余电上网比例分别为80%和20%，测算两种并网模式的收益情况。自发自用和自发自用余电上网并网模式下对财务内部收益率及投资回收期的影响见表4。表4中的财务内部收益率测算已考虑国家补贴(0.32元/kWh，20年)及上海市补贴(0.25元/kWh,5年)。

表4 自发自用和自发自用余电上网并网模式下对财务内部收益率、投资回收期的影响

1.3 补贴

根据国家5.31政策，新投运的、采用“自发自用余电上网”模式的分布式光伏发电项目，全电量度电补贴标准降低0.05元，即补贴标准调整为每千瓦时0.32元(含税)。采用“全额上网”模式的分布式光伏发电项目按所在资源区光伏电站价格执行。截止到今年5月底国家安排的1 000万千瓦分布式光伏建设规模已用完，2018年5月31日后并网的分布式项目不纳入国家许可的规模管理范围，由地方根据自身财力、消纳能力等依法予以支持。

从光伏行业来看，政策的收紧及组件价格大幅下降导致光伏加速进入平价上网时代。分布式光伏以自发自用和自发自用余电上网并网模式更具收益性及开拓性。

假设条件：以上海1 MW工商业低压并网自发自用项目为例，自用电价0.85元/kWh，静态投资5元/W,分别测算有补贴及取消补贴的收益情况。有无补贴政策下对项目投资财务内部收益率及投资回收期的影响见表5。

表5 有无补贴政策下对项目投资财务内部收益率、投资回收期的影响

国家5.31政策的实施虽然会导致分布式光伏的收益率降低，但通过测算分析有消纳能力又不需要国家补贴的分布式项目仍可以继续开展，尤其是地方给予支持项目。

2 结语

本文以工商业分布式光伏项目为研究对象，从成本、多种并网模式分析了目前分布式光伏投资收益情况。由于光伏行业投资较大、成本较高，我国光伏行业发展对政策和技术进步依赖性显著。从投资者角度看，不同能源间的投资决策最终取决于期望收益率，光伏作为新兴能源在度电成本上与传统能源相比优势并不明显，因此政策扶持及加速技术进步尤为关键。