基于內部收益率測算的光伏產品價值分析

孫寶海 徐誠 曾義

摘 ?要：光伏平價時代到來，在無補貼的背景下，光伏項目收益率成為項目開發和評價最為重要的指標依據。該文針對平價背景下的光伏項目設計，基于內部收益率的財務測算模型，從發電量、上網電價、系統成本等維度，分析比較不同光伏產品（組件和支架）對于項目收益率的影響，重點分析了跟蹤支架系統的經濟價值，并對未來的光伏產品發展做出展望。通過提升發電量來實現高收益率，跟蹤支架搭配大尺寸雙面組件的技術方案，會是未來的主流方向。

關鍵詞：內部收益率;大尺寸組件;雙面發電;跟蹤支架

中圖分類號：F426 ? ? 文獻標志碼：A

1 收益率計算

在平價光伏時代，由于缺少財政補貼，光伏度電收益變少，業主需要從成本和收入2個方面來提升項目收益，這樣才能保證項目投資回報。對于一個光伏發電項目來說，其成本包含了系統成本（建設成本）、土地成本（租金）和運維成。收入即為發電的電費收入。該文所述的光伏產品主要針對光伏組件和光伏支架，光伏產品的選型直接影響了系統成本、土地成本和運維成本，同時也決定了項目電費收入（發電量）。

2 不同尺寸光伏組件產品對比（158、166、210）

目前市面上存在著多種電池片規格的組件，其中405 W（158 mm電池邊長）、445（166 mm電池邊長）和490 W（210 mm電池邊長）占據市場主流。這3款組件的本質區別在于電池片的尺寸差異，而電池材料和電池轉換效率沒有差別[1]。因此，這3款組件在單瓦發電量表現上沒有差別，不同組件的影響體現在系統成本的差異。以山東地區某100 MW地面電站項目（單面組件搭配固定支架）為例進行測算，不同組件之間的系統造價差異見表1。

從表1可以觀察到支架、線纜、支架基礎、安裝費用、線纜鋪設5個方面，使用高功率大組件可以降低成本。同時，經測算，在保證組件充分接受光照的情況下，大組件要求組串間距更大，不同組件對項目占地影響差異不大。綜合計算可知，相比于158組件，使用166組件可節省BOS成本0.053元/W，使用210組件可節省BOS成本0.121元/W。基于表1的系統成本差異，3款組件對IRR的影響分析如下。

從表1和表2可以看出，大組件對于系統成本影響非常明顯，即使考慮了組件價格的差異，大組件在IRR（內部收益率）上的優勢依然明顯（如圖1所示），尤其是210組件。

3 高發電量系統的產品價值

如前文所述，不同尺寸組件產品，僅影響系統成本，對發電量不產生影響。該文所指的高發電量系統，即雙面組件和跟蹤支架。

跟蹤支架主要分平單軸、斜單軸以及雙軸跟蹤系統3類，通過數年實際運用及技經對比，平單軸跟蹤系統已經成為主流，該文主要針對平單軸進行分析，如圖2所示。傳統的水平單軸跟蹤支架，利用天文算法，通過其在東西方向上的旋轉，以保證每一時刻太陽光與太陽電池板面的法線夾角為最小值，以此來獲得較大的發電量[2]。目前，隨著雙面組件和跟蹤支架搭配應用越來越多，天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室研發團隊在天文算法基礎之上，進一步開發了智能雙面算法，保證系統綜合發電量最大[3]。

通過天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室的現場實測數據，可以觀察到跟蹤支架以及雙面組件對系統發電量的提升。

從經濟性角度考慮，跟蹤支架系統相比于固定支架，會增加支架部分的成本，對于前文所述山東100 MW項目，跟蹤支架成本針對不同組件分別為0.68元/W（158組件）、0.65元/W（166組件）、0.63元/W（210組件），因此表3所示的成本組成可以調整如下。

利用PVsyst軟件對該項目發電量進行模擬，并基于前述的財務假設進行測算，結果見表4。

從圖3可以觀察到，根據當地的建設條件和發電量模擬，對于158、166和210組件，收益率的變化趨勢是一致的，即雙面+跟蹤>雙面+固定>單面+跟蹤>單面+固定。橫向對比，同樣的方案設計，收益率上210組件>166組件>158組件[4]。總體來看，158單面組件搭配固定支架收益率最低（9.61%），210雙面組件搭配跟蹤支架收益率最高（11.12%）。

4 結論

該文首先研究了光伏項目收益率的影響因素，從發電量、上網電價、系統成本等維度進行了分析。在此基礎上，分析比較了158組件、166組件和210組件在系統成本和收益率上的影響，不同尺寸組件在發電量上沒有差異，但大組件可以有效降低系統成本，進而提升收益率，其中210組件優勢最大。利用跟蹤支架搭配雙面組件的方案，可以顯著提升發電量，即使會伴隨系統成本的增加，但收益率依然明顯提升。

參考文獻

[1]李璨. 基于生命周期的光伏發電項目綜合效益評價研究[D].青島：青島科技大學，2017.

[2]粟素容. 光伏項目決策影響因素及經濟評價[D].廣州：華南理工大學，2015.

[3]張娟，王蕓.光伏發電項目的財務評價體系構建[J].經濟研究導刊，2015（6）：122-124，320.