分布式光伏并網用戶電能質量監測與分析

裴硯華

【摘 要】文章以5千瓦居民光伏安裝為例，基于成本收益的分析思路測算了居民分布式光伏度電的補貼額度。結果表明：光伏客戶的靜態投資回收期約為9214年；平均每年投資收益率為812%，居民光伏客戶在投資期內收回自有投入成本只需補貼03053 元/千瓦時，要分別保證5%～25%的自有資本投資收益率、相應的單位度電補貼增長幅度分別為160%～806%；當初始安裝成本為573元/W時，浙江11個地區的單位度電補貼處在02598～03411元，平均度電補貼標準為03072元就可以保證光伏客戶獲得10%的收益率。

【關鍵詞】家庭分布式光伏；發電投資；成本收益；合理補貼

1引言

在國家強有力的補貼政策支持下，我國光伏產業發展成效顯著。“十二五”期間年均裝機增長率超過50%，“十三五”期間前兩年平均裝機增長率75%，截至2018年5月底，全國光伏發電累計并網裝機容量已超過14億千瓦。就分布式光伏而言，自2016年開始在全國范圍內掀起了投資和建設的高潮，預計2018年裝機總容量有望超過10千兆瓦。根據最新的《關于2018年光伏發電有關事項的通知》（發改能源﹝2018﹞823號），普通光伏電站標桿電價國家補貼一類至三類資源區分別為每千瓦時05元、06元、07元；“自發自用、余量上網”模式的分布式光伏發電補貼標準為每千瓦時032元；符合國家政策的村級光伏扶貧電站標桿電價保持不變。為了進一步促進分布式光伏的財政補貼政策的優化調整，本文以5千伏家庭光伏為例，模擬測算了不同收益率下的合理補貼標準，以期為建立科學、合理的光伏補貼退坡機制提供決策參考。

2基于成本-收益的分布式光伏合理補貼的測算

2.1 分布式光伏投資收益率的計算方法

分布式光伏的投資收益率為除以凈收益/總投資，這就要先要計算出分布式光伏投資項目的凈收益現值，有關參數的含義及其計算方法如下。

（1）凈現值（NPV）。凈現值（NPV）是指在項目使用期限內的凈收益的代數和。凈現值計算式為：

NPV（i0）=∑ni=0Ft（i+i0）-1（1）

式中，Ft為第t年的凈現金流量。

（2）凈現金流量。凈現金流量是“現金流入”與“現金流出”之差。

（3）現金流入。現金流入主要包括銷售收入、折舊、項目終了回收期固定資產回收殘值等。其中，家庭式屋頂光伏電站的現金流入主要以銷售收入為主，銷售收入f計算式為：

f=（Eom-Eo）×P1+Eo×P2+f1（2）

式中，Eom為年發電量；P1為當地脫硫煤電價；Eo為用戶自用發電量；Ps2為當地電網電價；fsi為系統其他收入，主要是來自各級政府的財政補貼。

（4）現金流出。現金流出主要包括固定資產投資及其利息、流動資金、銷售成本等。對于家庭式屋頂光伏電站來說，現金流出主要是財務成本，包括固定資產投資及其利息、運營管理費用。

（5）固定資產投資。固定資產投資主要是光伏發電設備安裝的系統成本，也即整個光伏系統的施工建設成本。建設階段的成本主要是裝機成本，包括光伏組件成本、組件支架成本、電纜成本、支架基礎成本（輔材輔料）、逆變器成本、計量裝置成本及安裝成本（人工費）。計算公式為：

Civs=Cpan+Cstr+Casb+Cbas+Cmmm（3）

其中，Civs為裝機成本；Cpan為光伏組件成本；Cstr為組件支架成本；Casb為安裝費；Ccab為電纜成本；Cbas為支架基礎成本；Cinv為逆變器成本；Cmmm為計量裝置成本。

（6）固定資產投資的利息。固定資產投資的利息可用式（4）計算：

C0=Civs×r1×r2（4）

式中，Civs為總投資；r1為貸款比例；r2為貸款利率。

（7）運營管理費用。運營管理費用主要為電站維護和管理費，運營費用占總投資的比例。

2.2“自發自用、余量上網”運營模式下現有成本收益分析

2.2.1分布式光伏成本收益測算的財務數據

5千瓦光伏系統發電的主要財務條件如表1所示。

2.2.2“自發自用，余量上網”運營模式下成本收益分析

根據目前分布式光伏安裝的實際，選擇“自發自用，余量上網”運營模式的客戶占絕大多數，因此這樣商業運作模式的最優代表性。由于整個項目的初始成本為2865萬元，按照70%貸款比例，貸款金額為20055元（28650×07=20055元），按照貸款年利率為588%的標準，貸款期限為20年的條件下，每年需要支付本利和為17076元。此外，考慮到年2%維修費用，則除了第一年外，每年需支付573元的年維修費。

光伏項目收入包括年上網電量收入、因自發自用電節省費用以及年全發電量補貼三部分。若上網電價每度收入按照浙江脫硫標桿電價04153元計算，自用電量節省費用按照地區居民生活電價0554元計算，則光伏項目的總收入可按照如下公式計算得到：

總收入=自發自用電量×（0554+032+01）+余量上網電量×（04153+032+01）。

依據上述分析，5kW分布式光伏發電系統每年成本收益及凈利潤見表2所示。進而根據表2可計算相應的投資回收期和投資回報率：

①發電系統的靜態投資回收期Tp2=T-1+（第T-1年的累計凈現金流量的絕對值/第T年的凈現金流量）=10-1+（61907/289049）=9214年

②20年的投資周期內投資收益率R=（（總收入-總投資））/總投資

=（7517372-28650）/28650=16239%；③平均每年投資收益率R=（（總收入-總投資）/20）/總投資

=（（7517372-28650）/20）/28650=812%。

3結論

為了促進分布式光伏的財政補貼政策的優化調整，以5千瓦居民光伏安裝為例，基于成本收益的分析思路測算了家庭分布式光伏發電合理補貼。主要結論如下。

（1）以5千瓦居民光伏安裝為例，考慮現有的補貼收益（國補032元+省補01元）情況下，光伏客戶的靜態投資回收期約為9214年；平均每年投資收益率為812%。地區的居民光伏客戶在投資期內收回自有投入成本只需補貼03053 元/千瓦時，要分別保證5%、10%、15%、20%和25%的自有資本投資收益率、相應的單位度電補貼增長幅度分別為160%、324%、485 %、645 %和806%。

（2）當初始安裝成本為573元/瓦時，浙江11個的地區的單位度電補貼處在02598～03411元，平均度電補貼標準為03072元就可以保證光伏客戶獲得10%的收益率。當初始安裝成本分別下降10%、20%、30%、40%和50%時，單位度電的補貼降幅度應分別為2028%、3766%、5501%、7240%和8975%。

參考文獻：

[1] 史珺光伏發電成本的數學模型分析[J].太陽能，2012（2）：53-58.

[2] 時璟麗光伏補貼距離退出還有多遠？[N]中國能源報，2017-09-04（017）

（作者單位：國網太原供電公司）