城市光伏扶貧或光伏生活補貼之可行性

摘要：在《中華人民共和國民法典》通過的大背景下，在城市地區(qū)通過業(yè)主委員會結(jié)成集體企業(yè)，進行光伏扶貧或發(fā)放光伏生活補貼的行政條件已經(jīng)成熟。本文將從光伏技術(shù)與經(jīng)濟性的角度出發(fā)，通過公式計算，論證其可行性，并對相關(guān)數(shù)據(jù)予以公布，基本原理予以科普。

關(guān)鍵詞：扶貧;分布式光伏;科普;經(jīng)濟學(xué)

一、光伏發(fā)電的技術(shù)背景

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。

現(xiàn)投資成本降至8元/瓦以下，度電成本降至0.6-0.9元/千瓦時。

國家能源局于2013年11月18日發(fā)布《分布式光伏發(fā)電項目管理暫行辦法》。

二、以行政條件為首的外部條件

到2020年我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下農(nóng)村貧困人口實現(xiàn)脫貧，是我們的莊嚴(yán)承諾。一諾千金。到2020年只有3年的時間，全社會要行動起來，盡銳出戰(zhàn)，精準(zhǔn)施策，不斷奪取新勝利。3年后如期打贏脫貧攻堅戰(zhàn)，這在中華民族幾千年歷史發(fā)展上將是首次整體消除絕對貧困現(xiàn)象，讓我們一起來完成這項對中華民族、對整個人類都具有重大意義的偉業(yè)。——習(xí)近平主席《2018新年賀詞》。

隨著近年來全國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、光伏發(fā)電技術(shù)的逐漸成熟，光伏發(fā)電設(shè)備開始逐步降價，分布式光伏電站在全國范圍內(nèi)開始大面積建設(shè)，2018年1月2日，從國家能源局獲悉，2017年1至11月，我國光伏發(fā)電量達1069億千瓦時，同比增長72%，光伏年發(fā)電量首超1000億千瓦時。在農(nóng)村地區(qū)建立分布式光伏電站用以扶貧的例子也已經(jīng)屢見不鮮，得益于收購電價的補貼，也取得了不小的成果。

然而，因為業(yè)主自治機構(gòu)的相關(guān)法律條文缺失以及缺乏學(xué)術(shù)論證，在城市地區(qū)，由小區(qū)居民業(yè)主組成集體企業(yè)，在屋頂、窗沿建設(shè)分布式光伏發(fā)電站，收益用于社區(qū)扶貧、生活補助的方案頻頻擱淺。

《物業(yè)管理條例》規(guī)定：業(yè)主委員會執(zhí)行業(yè)主大會的決定事項。

《中華人民共和國民法典》：第二百七十七條 業(yè)主可以設(shè)立業(yè)主大會，選舉業(yè)主委員會。業(yè)主大會、業(yè)主委員會成立的具體條件和程序，依照法律、法規(guī)的規(guī)定。

地方人民政府有關(guān)部門、居民委員會應(yīng)當(dāng)對設(shè)立業(yè)主大會和選舉業(yè)主委員會給予指導(dǎo)和協(xié)助。

伴隨著業(yè)主委員會相關(guān)的法律條文的完善，在行政層面上，阻礙城市社區(qū)光伏扶貧、光伏生活補助的障礙基本消失。

三、各省光伏收購標(biāo)桿電價

對于光伏電站產(chǎn)出電的收購價格，各省之間有所不同。為論證本方案在各省的經(jīng)濟方面的可行性，需對各省商用光伏電收購標(biāo)桿電價（2018年版）進行統(tǒng)計。

北京市：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7298元/kwh。

天津市：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7298元/kwh。

承德、張家口、唐山、秦皇島：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7420元/kwh。

廊坊：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7420元/kwh。

河北省除承德、張家口、唐山、秦皇島、廊坊外的其他地區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7344元/kwh。

山東省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7640元/kwh。

遼寧省：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7449元/kwh。

吉林省：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7431元/kwh。

黑龍江省：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7440元/kwh。

赤峰、通遼、興安盟、呼倫貝爾：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.6735元/kwh。

內(nèi)蒙古自治區(qū)除赤峰、通遼、興安盟、呼倫貝爾以外的其他地區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.5500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.6529元/kwh。

上海市：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7855元/kwh。

江蘇省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7610元/kwh。

浙江省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7853元/kwh。

安徽省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7544元/kwh。

福建省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7632元/kwh。

湖北省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7861元/kwh。

湖南省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.8200元/kwh。

河南省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7479元/kwh。

四川省：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7712元/kwh。

重慶市：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7664元/kwh。

江西省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7843元/kwh。

榆林、延安：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7245元/kwh。

陜西省除榆林、延安以外地區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7245元/kwh。

嘉峪關(guān)、武威、張掖、酒泉、敦煌、金昌：全額上網(wǎng)電價0.5500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.6778元/kwh。

甘肅省除嘉峪關(guān)、武威、張掖、酒泉、敦煌、金昌以外地區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.6778元/kwh。

海西：全額上網(wǎng)電價0.5500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.6947元/kwh。

青海省除海西以外地區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.6947元/kwh。

寧夏回族自治區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.5500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.6295元/kwh。

廣東省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.8230元/kwh。

廣西壯族自治區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7907元/kwh。

云南省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7058元/kwh。

貴州省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7215元/kwh。

海南省：全額上網(wǎng)電價0.7500元/kwh，余電上網(wǎng)電價0.7998元/kwh。

哈密、塔城、阿勒泰、克拉瑪依：全額上網(wǎng)電價0.5500元/kwh。

新疆維吾爾自治區(qū)除哈密、塔城、阿勒泰、克拉瑪依以外地區(qū)：全額上網(wǎng)電價0.6500元/kwh。

西藏自治區(qū)：全額上網(wǎng)電價1.0500元/kwh。

四、各省光照條件

光伏發(fā)電的原理為半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，所以，光伏發(fā)電受環(huán)境影響極大。

而中華人民共和國擁有約960萬平方公里的國土，東西方向以及南北方向均與較大縱深，各地區(qū)地勢差異較大。

因此，為論證本方案在各省的經(jīng)濟方面的可行性，需對各省光照條件進行統(tǒng)計。

以下為全國各地區(qū)全年光照時數(shù)。

寧夏北部、甘肅北部、新疆南部、青海西部、西藏西部：3200h/年～3300h/年。

河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部、新疆南部：3000 h/年～3200 h/年。

山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部、臺灣西南部：2200 h/年～3000h/年。

湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江、臺灣東北部：1400 h/年～2000h/年。

四川、貴陽：1000 h/年～1400h/年。

以下為全國各地區(qū)全年太陽能年輻射量。

寧夏北部、甘肅北部、新疆南部、青海西部、西藏西部：6680 MJ/m2·年～8400 MJ/m2·年，即1855kWh/m2·年～2333kWh/m2·年。

河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部、新疆南部：5852 MJ/m2·年～6680 MJ/m2·年，即1625kWh/m2·年～1855kWh/m2·年。

山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部、臺灣西南部：5016 MJ/m2·年～5852 MJ/m2·年，即1393kWh/m2·年～1652kWh/m2·年。

湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江、臺灣東北部：4190MJ/m2·年～5016 MJ/m2·年，即1163kWh/m2·年～1393kWh/m2·年。

四川、貴陽：3344MJ/m2·年～4190 MJ/m2·年，即928kWh/m2·年～1163kWh/m2·年。

以下為全國各地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)光照下的年平均日照時間。

寧夏北部、甘肅北部、新疆南部、青海西部、西藏西部：5.08h/日～6.3h/日。

河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部、新疆南部：4.45h/日～5.08 h/日。

山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部、臺灣西南部：3.8h/日～4.45h/日。

湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江、臺灣東北部：3.1 h/日～3.8h/日。

四川、貴陽：2.5 h/日～3.1h/日。

五、各省城市住房面積

在城市中，土地的利用率相對與農(nóng)村地區(qū)而言較高，從而造就了較高的土地成本。使用小區(qū)屋頂、窗沿的閑置空間，進行分布式光伏電站的設(shè)置，是個較為合理的選擇。

因此，為論證本方案在各省的經(jīng)濟方面的可行性，需對城市住房面積進行統(tǒng)計。

全國各省人均住房面積（2018年）數(shù)據(jù)。

黑龍江省：29㎡/人。

吉林省：28.5㎡/人。

內(nèi)蒙古自治區(qū)：29.83㎡/人。

遼寧省：31.35㎡/人。

北京市：34.02㎡/人。

河北省：32㎡/人。

山西省：33.21㎡/人。

寧夏回族自治區(qū)：33.3㎡/人。

甘肅省：32.3㎡/人。

西藏自治區(qū)：31.25㎡/人。

廣東省31.03㎡/人。

海南省：30.03㎡/人。

天津市：36㎡/人。

山東省：37.51㎡/人。

陜西省：38.7㎡/人。

青海省：36.5㎡/人。

新疆自治區(qū)：35.11㎡/人。

上海市：36.7㎡/人。

貴州省：35.67㎡/人。

云南省：38.75㎡/人。

廣西壯族自治區(qū)：39㎡/人。

江蘇省：46.3㎡/人。

安徽省：43.15㎡/人。

河南省：42.2㎡/人。

湖北省：44.5㎡/人。

重慶市：43.87㎡/人。

四川省：40.17㎡/人。

江西省：49.12㎡/人。

福建省：43.4㎡/人。

浙江省：50.9㎡/人。

湖南省：52.3㎡/人。

在計算時的折合方式為：3人=1戶。

六、計算公式及其推導(dǎo)

稅收=月發(fā)電總收入*0.13。

月發(fā)電凈收入=月發(fā)電總收入-（月發(fā)電總收入*0.13）。

月發(fā)電總收入=棟裝機千瓦*各省每千瓦時收購電價*月發(fā)電時間*參與棟數(shù)。

棟裝機千瓦=棟裝機數(shù)/4。（1000w =250w*4）

棟裝機數(shù)=單棟頂面積/250w光伏板面積。

月發(fā)電時間=非陰雨天日數(shù)*日發(fā)電時間。

日發(fā)電時間=（地區(qū)非陰雨日平均照度/250w光伏板所需照度）*地區(qū)年平均日照時間——（地區(qū)非陰雨日平均照度≤250w光伏板所需照度），即將非滿功率發(fā)電的時間按百分比轉(zhuǎn)換為滿功率的時間進行計算。

日發(fā)電時間=地區(qū)年平均日照時間——（地區(qū)非陰雨日平均照度>250w光伏板所需照度）。

單棟頂面積=（某層每住戶面積*該層單層住戶數(shù)+該層公攤面積）*頂樓非占用常數(shù)。（僅限頂層與居住層完全平行的情況）

頂樓非占用常數(shù)的數(shù)值受地方發(fā)展程度等原因制約較大，因此本次計算時使用的為實際測定值，本次計算取值為：（1-特定樓頂占用面積百分比）。

稅前月收總公式（地區(qū)非陰雨日平均照度≤250w光伏板所需照度）：月發(fā)電凈收入=（（（某層每住戶面積*該層單層住戶數(shù)+該層公攤面積）*頂樓非占用常數(shù)）/250w光伏板面積/4）*（非陰雨天日數(shù)*（地區(qū)非陰雨日平均照度/250w光伏板所需照度）*地區(qū)年平均日照時間）*各省每千瓦時收購電價*參與棟數(shù)。

稅前月收總公式（地區(qū)非陰雨日平均照度>250w光伏板所需照度）：月發(fā)電凈收入=（（（某層每住戶面積*該層單層住戶數(shù)+該層公攤面積）*頂樓非占用常數(shù)）/250w光伏板面積/4）*地區(qū)年平均日照時間*各省每千瓦時收購電價*參與棟數(shù)。

總成本=光伏板購買成本+逆變器價格+基建價格。（在實際操作中，逆變器的實際負(fù)載不得超過額定負(fù)載80%）

七、舉例全額上網(wǎng)情況下的收益計算

以山東省淄博市張店區(qū)的1座1970年代建老舊小區(qū)為例。

月發(fā)電總收入=（（（70㎡*2+10㎡）*0.5）/1.6㎡/4）*（27d*4h）*0.75*30。

月發(fā)電總收入=28476.5625元。

光伏建設(shè)成本≈310200元。

投資回收時間≈10.893月。

平均每戶投入≈1292.5元。

八、結(jié)論

從光伏技術(shù)與經(jīng)濟性角度而言，以業(yè)主委員會結(jié)成集體企業(yè)為基礎(chǔ)，在城市地區(qū)開展光伏扶貧或進行光伏生活補貼是可行的。

謝辭：特別鳴謝胡嘉誠先生、蘇智昊先生、穆昌赫先生、朱翔先生、田業(yè)宏先生在本文撰寫過程中，對本文寫作的建議與校對。正是由于他們在百忙之中多次審閱本文，對細節(jié)進行修改，并為本文的撰寫提供了許多中肯而且寶貴的意見，本文才得以成型。在此，謹(jǐn)向他們致以衷心的謝意！

參考文獻：

[1]太陽能光伏網(wǎng)《回眸2015：光伏產(chǎn)業(yè)渡過幾重“悲喜”？》;

[2]《習(xí)近平主席2018年新年賀詞》;

[3]《物業(yè)管理條例》;

[4]《中華人民共和國民法典》第二百七十七條。

作者簡介：

朱劉睿康，國際電氣及電子工程師協(xié)會（IEEE）會員、中國發(fā)明協(xié)會會員、中國可再生能源學(xué)會會員、中國自動化學(xué)會會員、中國農(nóng)學(xué)會會員、中國林學(xué)會會員、中國計算機學(xué)會會員、中國通信學(xué)會會員、中國心理學(xué)會學(xué)生會員。