光伏發(fā)電項(xiàng)目收益影響因素分析

張愛民　王文丹

摘要：光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)從決策、競(jìng)價(jià)、招標(biāo)、運(yùn)營(yíng)的每一階段都應(yīng)進(jìn)行有效的成本控制，文章以三類資源地區(qū)光伏項(xiàng)目建設(shè)為例，分析造價(jià)、電價(jià)、系統(tǒng)效率等對(duì)項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率的影響程度，從而論證光伏發(fā)電企業(yè)應(yīng)注重項(xiàng)目全流程的成本控制，使企業(yè)獲得最大的利潤(rùn)，確保投資收益。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；收益；影響因素；投資；電價(jià)

一、國(guó)內(nèi)光伏電站開發(fā)概述

我國(guó)是世界光伏裝機(jī)大國(guó)，太陽(yáng)能“十三五規(guī)劃”制定光伏總裝機(jī)目標(biāo)為105GW。截至2016年年末，全國(guó)光伏新增裝機(jī)量高達(dá)34.54GW，累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到77.42GW，其中集中式光伏67.1GW，分布式光伏裝機(jī)10.32GW。同時(shí)，國(guó)家能源局直接取消了計(jì)劃中和在建的103個(gè)火電項(xiàng)目，顯示了國(guó)家對(duì)于發(fā)展清潔能源的信心。

光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)作為新型能源項(xiàng)目，對(duì)其收益的研究應(yīng)該貫穿于工程項(xiàng)目始終，以利于提高光伏發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。以下按照太陽(yáng)能輻照三類資源區(qū)的山西中南部地區(qū)建設(shè)5萬(wàn)千瓦（50MW）典型光伏電站為例，年有效利用1200小時(shí)，2017年6月30日以后的上網(wǎng)電價(jià)為0.85元/度，系統(tǒng)造價(jià)6.5元/瓦，系統(tǒng)效率81%，以行業(yè)普遍采用的IRR項(xiàng)目投資內(nèi)部收益率為財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，從投資控制、上網(wǎng)電價(jià)、發(fā)電量、利率等影響因素進(jìn)行分析。

二、投資的影響

國(guó)內(nèi)光伏電站開發(fā)建設(shè)已日趨成熟，特別是國(guó)家能源局通過在各地實(shí)施光伏領(lǐng)跑者基地招標(biāo)，使全行業(yè)充分競(jìng)爭(zhēng)，各子系統(tǒng)的投資透明化。

（一）投資構(gòu)成

光伏電站的投資主要由三大部分組成，分別為設(shè)備及安裝工程（80%）、建筑工程及外線工程（12%）、其他費(fèi)用（8%）。其中，光伏組件及支架的費(fèi)用占到總投資的45%～55%左右，對(duì)總投資的影響很大；電氣設(shè)備及材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟、市場(chǎng)價(jià)格也極為透明；組件、逆變器等設(shè)備成本今后仍有一定的下降空間，可通過招標(biāo)控制價(jià)格水平；電纜、建安等投資下降空間不大；與當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)條件關(guān)系較大的是接網(wǎng)、土地、項(xiàng)目前期開發(fā)費(fèi)等。

（二）單瓦造價(jià)

根據(jù)各地日照條件、土地條件、并網(wǎng)等級(jí)、開發(fā)規(guī)模等因素的區(qū)別，光伏電站系統(tǒng)造價(jià)成本已從近年的8～9元/瓦穩(wěn)定在目前的6～7元/瓦之間，投資成本大幅降低。由中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電子信息發(fā)展研究院共同出版的《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2016年版）》明確提出，到2020年系統(tǒng)造價(jià)可下降至5.7元/瓦；若能有效降低土地、電網(wǎng)接入以及項(xiàng)目前期開發(fā)費(fèi)用等非技術(shù)成本，至2020年電站系統(tǒng)投資有望下降至5元/瓦以下。考慮到未來部分電站為了提高發(fā)電小時(shí)數(shù)，可能會(huì)引入容配比設(shè)計(jì)、跟蹤系統(tǒng)、智能化運(yùn)維等，投資成本可能會(huì)提升，但發(fā)電成本總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

（三）測(cè)算分析

其他因素不變，按照目前6.5元/瓦的平均造價(jià)進(jìn)行敏感性測(cè)算如表1。

三、上網(wǎng)電價(jià)的影響

（一）電價(jià)政策

近年來，我國(guó)光伏上網(wǎng)電價(jià)逐步降低，由2011年的1.15元/度降至目前的0.98元/度（三類資源區(qū)）。2016年開始，以光伏領(lǐng)跑者基地的電價(jià)招標(biāo)為標(biāo)志，各地的商業(yè)電站指標(biāo)分配全面采用了競(jìng)價(jià)機(jī)制，普遍實(shí)現(xiàn)了國(guó)家能源局要求降低標(biāo)桿電價(jià)的政策預(yù)期；根據(jù)國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于調(diào)整光伏發(fā)電陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的通知》發(fā)改價(jià)格〔2016〕2729號(hào)文件，2017年6月30日后，三類資源區(qū)上網(wǎng)電價(jià)降至0.85元/度。特別是國(guó)家能源局近期公布了《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，截至2020年年底，光伏發(fā)電電價(jià)水平在2015年基礎(chǔ)上下降50%以上，屆時(shí)三類地區(qū)上網(wǎng)電價(jià)將由目前的每度0.98元下降到0.5元左右，有望在用電側(cè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)目標(biāo)。上網(wǎng)電價(jià)的逐年下調(diào)勢(shì)必加速國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)進(jìn)程，采用新材料、新工藝成為光伏行業(yè)技術(shù)革新的必由之路。

（二）測(cè)算分析

其他因素不變，按照上網(wǎng)電價(jià)0.85元/度，最低0.75元/度進(jìn)行敏感性測(cè)算如表2。

四、發(fā)電量的變化影響

光伏電站的發(fā)電量取決于裝機(jī)容量、峰值小時(shí)數(shù)、系統(tǒng)效率。確定選址后，系統(tǒng)效率成為發(fā)電量的關(guān)鍵因素，我國(guó)光伏電站綜合系統(tǒng)效率均值為81%左右，隨著光伏電站整體設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維技術(shù)水平的提高，光伏電站的效率也在不斷提高。

（一）綜合系統(tǒng)效率

綜合系統(tǒng)效率=光伏方陣組合損耗×發(fā)電單元線纜損耗×設(shè)備損耗×高壓線纜損耗×系統(tǒng)利用率。其中，光伏方陣組合損耗綜合考慮灰塵、不可利用的弱光損失、功率偏差、組件串聯(lián)不匹配產(chǎn)生的效率降低、溫度引起的效率降低、方位角功率損失等因素；設(shè)備損耗綜合考慮匯流、逆變、升壓損耗；線纜損耗則包括直流、交流等因素。設(shè)計(jì)的科學(xué)性、日常的維護(hù)有助于降低故障率，提高系統(tǒng)利用率。

（二）組件的衰減

電池片制備過程中以一定比例摻雜硼和磷，提高硅片的載流子遷移率，但硼原子與氧原子發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，降低載流子遷移率，從而降低組件的性能，這是組件第一年衰減2%左右的主要原因； 組件的老化是組件長(zhǎng)期緩慢衰減的主要原因，每年的功率衰減約0.7%～0.8%左右；另外，由于破壞性因素如焊接封裝不良、隱裂也會(huì)導(dǎo)致組件功率驟然衰減。2016年，國(guó)家光伏領(lǐng)跑者基地建設(shè)極為重視組件衰減率的問題，在各地的招標(biāo)文件的技術(shù)要求中明確提出：光伏組件的溫度效率系數(shù)≥0.42%/℃，多晶硅光伏組件首年衰減≤2.5%，單晶硅光伏組件首年衰減≤3%，之后每年衰減率小于0.7%。

（三）逆變器選型影響

組串式逆變器具有多路MPPT，能夠很好的避免并聯(lián)陣列因模塊差異和遮影等因素對(duì)系統(tǒng)帶來的影響，減少了光伏組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，從而增加了發(fā)電量；防護(hù)等級(jí)IP65，自然散熱，自耗電小，抗風(fēng)沙鹽霧，高溫高濕的工作環(huán)境下基本免維護(hù)；而且對(duì)地面的平整度、區(qū)域的規(guī)整度要求更低，適用于山西中南部山區(qū)的電站建設(shè)。

（四）測(cè)算分析

其他因素不變，按照綜合系統(tǒng)效率81%為基準(zhǔn)，最大測(cè)算到84%進(jìn)行敏感性測(cè)算如表3。

五、貸款利率的影響

貸款利率的高低直接反映了項(xiàng)目資金使用成本的大小，對(duì)投資建設(shè)的貸款額存在著反方向作用，利率越低，投資貸款越多；利率越高，投資貸款越少。特別是在光伏扶貧領(lǐng)域，為支持國(guó)家實(shí)施光伏扶貧工程，中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行近期制定了《光伏扶貧貸款管理辦法》，其第三章第十條規(guī)定：根據(jù)資金來源成本，按照保本經(jīng)營(yíng)原則，執(zhí)行優(yōu)惠貸款利率，在人民銀行基準(zhǔn)利率基礎(chǔ)上下浮0～10%。

其他因素不變，按照自有資金20%，基準(zhǔn)利率4.9%，最大測(cè)算到6.5%進(jìn)行敏感性測(cè)算如表4，可見，4.4%～6.5%的利率水平下，基本無(wú)變化。

六、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的影響

運(yùn)營(yíng)費(fèi)用主要包括人員薪酬、保險(xiǎn)、土地租金、折舊、運(yùn)維投入等。一個(gè)50MW山地光伏電站占地約2000畝，匯流箱約300臺(tái)，全部巡檢一次將花費(fèi)大量時(shí)間，人工、車輛等成本投入也較大，難以全面檢查到每個(gè)光伏子陣和組串，所以一些電站的匯流箱巡檢約半年一次，長(zhǎng)期累積引起的發(fā)電量損失不可輕視。采用組串式智能運(yùn)維，對(duì)每個(gè)組串的電壓、電流及其他工作參數(shù)均有高精度的采樣測(cè)量，同時(shí)利用電站的通信系統(tǒng)，通過后臺(tái)便可遠(yuǎn)程隨時(shí)查看每個(gè)組串的工作狀態(tài)和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡檢，智能運(yùn)維、操作安全、無(wú)需斷電、不影響發(fā)電量，將巡檢、運(yùn)維成本降至極低水平，成本優(yōu)勢(shì)顯著。

七、結(jié)論

綜合以上單因素對(duì)IRR的影響，如圖1所示。

在本例中，IRR對(duì)上網(wǎng)電價(jià)的變化最為敏感，電價(jià)下調(diào)10%，項(xiàng)目收益率下降17%左右；單瓦造價(jià)、系統(tǒng)效率的影響次之，單瓦造價(jià)壓縮10%，項(xiàng)目收益率提高15%左右；系統(tǒng)效率的提升直接帶來發(fā)電量的提升，項(xiàng)目收益率得到保障；利率和運(yùn)營(yíng)成本的影響主要反映在項(xiàng)目現(xiàn)金流量表中，對(duì)項(xiàng)目收益率變化的影響較小。因此，光伏電站項(xiàng)目在投資決策、項(xiàng)目招標(biāo)、后期運(yùn)營(yíng)都應(yīng)高度重視成本控制，使企業(yè)獲得最大的利潤(rùn)，確保投資收益。

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（作者單位：山西潞安光伏發(fā)電有限公司）