太陽能光伏發電系統及其投資分析

李 楠

（中節能（天津）投資集團有限公司 天津 300201）

一、我國太陽能光伏產業的發展狀況

我國自1958年開始研制太陽電池,但此后我國光伏行業一直發展較慢，長期以來，產品主要用于解決無電地區的供電問題。直到2000年，隨著無錫尚德、保定英利等一批本土光伏企業逐漸創立，我國太陽能電池生產能力飛速增長，逐漸成長為太陽能光伏電池生產大國。2007年首超日本，成為全球電池組件產量第一位。但我國的光伏發電市場需求發展速度一直較慢。2009年初，為了幫助國內光伏產業健康發展，政府出臺了具有歷史意義的“金太陽”和“光電建筑”補貼政策，極大地促進了光伏系統在我國應用。據統計，2009年、2010年、2011年我國新增裝機容量分別達到373MW、893MW和1.9GW，而全球新增裝機容量分別達到1.7GW、2.23GW和23.5GW，太陽能光伏系統在我國的裝機量持續增長，已經成為了全球主要的終端應用市場。

二、太陽能光伏系統的分類

1、獨立光伏發電系統

獨立光伏發電系統也叫離網光伏發電系統。主要由太陽能電池組件、充放電控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。獨立光伏發電系統主要應用在我國中西部或偏遠不通電鄉村地區，為當地農牧民提供最基本的電力供應。

2、并網光伏發電系統

并網光伏發電系統通過逆變器與當地電網連接，可以通過電網將所發電能進行再分配，可供電力調峰。主要包括大型地面電站和與建筑結合的中小型光伏系統。

（1）、大型地面光伏電站

大型地面光伏電站是指大多建設在荒漠、灘涂上，接入10KV以上電壓等級依靠上網電價來進行電費交易的光伏系統。在我國大型地面光伏電站多數位于青海、寧夏、內蒙、西藏以及少數東部地區的灘涂荒地上。近年來，我國的大型光伏并網電站進入快速建設期，多由中央企業或地方國有企業主導投資建設，以華能、華電、國電、大唐、中電投、中節能、中廣核等為主的大型電力或投資公司紛紛在我國光照資源豐富的中西部地區跑馬圈地，投資建設數十兆瓦規模的大型電站項目，使我國的光伏終端市場逐漸發展壯大，能源結構逐漸改變，我國光伏行業對海外市場的依存度有所下降。

（2）、建筑結合光伏電站

光伏建筑一體化，是將太陽能光伏發電方陣安裝在建筑的圍護結構外表面來提供電力。根據光伏方陣與建筑結合的方式不同，光伏建筑一體化可分為兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結合，即BAPV。這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用。另一類是光伏方陣與建筑的集成，即BIPV。這種方式是光伏組件以一種幕墻材料的形式出現，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。建筑結合光伏系統不占用額外的地面空間，是光伏發電系統在城市中廣泛應用的最佳安裝方式。而BIPV是光伏建筑一體化的一種高級形式，對光伏組件的要求較高，不僅要滿足發電的功能要求同時還要兼顧建筑的基本功能要求。但目前受困于成本的問題BIPV系統在短期內還難以大規模普及，但薄膜技術的進步使太陽能電池所需的半導體原料用量大大減少，降低了生產成本同時轉化效率也進一步提高，目前商用薄膜電池轉化效率已接近10%的水平，發展前景看好。

三、國家補貼政策分析

200 9年3月，國家財政部、住房和城鄉建設部發布 《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》的通知。同年7月，國家財政部、科技部和國家能源局發布《關于實施金太陽示范工程的通知》。上述兩個文件對于從兩個不同的口徑對投資建設太陽能光伏發電項目的項目業主給予大約投資總額50%的初裝補貼?！敖鹛栄a貼”重點對于規模在300KW以上的較大型光伏電站項目進行補貼，而“光電建筑補貼”則重點對于規模在50KW以上的與建筑結合的光伏發電項目進行補貼持?！敖鹛枴焙汀肮怆娊ㄖ毖a貼政策的頒布執行極大地促進了我國太陽能光伏產業的發展和太陽能光伏發電項目的建設和應用，中國從此逐步由太陽能“制造大國”向“應用大國”轉變。2009年至今的三年來，每年的“金太陽”和“光電建筑”補貼政策已實現常態化，示范項目的各種管理制度和技術要求也逐漸完善。隨著太陽能電池組件、逆變器等主要設備價格的大幅下降，項目初裝補貼額也逐年下降，由2009年初的補貼20元/瓦降至2012年初的補貼7元/瓦。隨著技術的不斷創新和成本的持續下降，預計在5年以后，光伏發電電力的市場價格可以達到與火力發電同樣的價格水平，如果再考慮到火力發電的后期環境污染治理成本，則火力發電廠相比于光伏發電在成本上則更不具有競爭力。那時就不再需要國家對光伏發電項目予以補貼，太陽能發電真正的走入了尋常百姓家。

201 1年7月，國家發改委下發的《國家發展改革委關于完善太陽能光伏發電上網電價政策的通知》規定，2011年底前建成投產的太陽能光伏發電項目，上網電價統一核定為每千瓦時1.15元（含稅）。此后并網的項目項目，除西藏外上網電價均為每千瓦時1元。全國統一上網電價的頒布，對于以五大電力集團為代表的再我國西部地區投資建設大型地面電站的投資者來說，是一個重大利好消息，項目的投資收益率有了國家紅頭文件的保障。但同時該通知中未提及當前上網電價的有效期限，以及并未按照我國東西部太陽能光照資源不同的地區區別對待，而是一刀切，光伏上網電價全國統一，使得該上網指導電價只對于我國中西部地區有意義。該電價在西藏、青海、甘肅、寧夏、內蒙西部等光照資源豐富的地區投資大型光伏電站建設可以實現贏利，而在我國中東部等大部分地區，該電價則無法實現盈利。不論如何，太陽能光伏發電上網電價的出臺將會大力促將我國光伏產業的發展，及太陽能光伏發電項目在我國的大規模推廣應用。

2012年金太陽與光電建筑補貼對比表

四、太陽能光伏項目的投資經營模式及效益分析

隨著我國對于太陽能光伏發電項目的國家補貼政策日益完善，上網電價及示范項目投資補貼的政策已經常態化，投資太陽能光伏發電項目已逐漸成為可能。下面分別對于大型地面光伏并網電站和太陽能光電建筑一體化項目的投資經營模式進行分析。

1、大型地面光伏并網電站

我國西部甘肅、寧夏、青海、西藏、新疆及內蒙古西部等地光照資源充沛，年均峰值日照小時數將可達3000小時以上，年太陽總輻射量可達7000-8000兆焦/平米，比我國東部地區大約多80%。西部大型地面電站一般一期建設規模不小于十兆瓦，所發直流電力經逆變、升壓后并入當地10KV或35KV高壓電網。項目建設成本較之于屋頂光伏發電系統較低。在目前的市場狀況下，在青海、寧夏等太陽能年總輻射量大于7000兆焦/平米的地區投資建設大型地面光伏電站，自有資金40%，銀行貸款60%的情況下，按照1.15元/度的上網電價測算，項目投資收益率在10%，投資回收期為10年左右，具有較好的投資價值。

天津市1MW項目模型簡化財務評價

2、城市內屋頂光伏發電系統

在目前的市場環境和政策條件下，在城市內的大型公建、廠房投資建設屋頂光伏發電項目需具備如下條件：

1、項目建設類型為城市內屋頂光伏發電系統（BAPV）。

BAPV系統較之BIPV系統成本較低，施工簡單，經濟效益較好。

2、項目須獲得 “金太陽”或“光電建筑”補貼，即獲得項目投資額約一半的國家補貼。

“金太陽”補貼已有逐漸向大型開發區、產業園等集中連片式屋頂傾斜的趨勢，對項目規模的要求越來越高，2012年更是提高到2兆瓦起步；而“光電建筑”補貼則對項目的裝機規模要求較低。只要大于50KW即可，但只面向與建筑結合的項目，地面電站項目不予考慮。

3、項目所在地的電力公司允許光伏系統所發電力自發自用，采用380V低壓側并網的技術條件，并以當地的工商業用電價格進行電費結算。

采用上述方法可以節約并網設備投入，實現電費用戶側結算，獲得較理想的工商業用電結算價格；

下面以天津市1MW項目為模型進行簡化財務評價分析。

天津市平均多年太陽總輻射量約為5000兆焦/平方米，假設項目裝機容量為1MW，采用晶體硅電池組件，建設成本為14元/瓦，獲得投資額一半的國家補貼資金，其余資金來源為自籌資金，則項目經濟評價如下：

一般來說，屋頂光伏電站項目14元/瓦的建設成本（包含前期費用）在當前國內的市場行情下是可以做到的，只要項目投資者與建筑業主達成屋頂使用協議，結算的含稅電價標準在0.9元/度以上，則此類項目的收益率可超過10%，并且光伏電站項目發電量平穩，運營成本低，回報率穩定，同時符合國家的戰略發展方向，是一類較理想的投資項目。但在當前電網企業仍處于壟斷地位的形勢下，光伏系統所發電量是采取自發自用低壓側并網，還是升壓到10KV以上的高壓并網，國家尚未出臺指導性文件，這給光伏系統所發電能順利并網實現收益留下了較大的不確定因素。