新能源上網電價與利潤經濟模型研究

［關鍵詞］雙碳；電力系統；上網電價；經濟模型；新能源

［中圖分類號］D26.4 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）10–0155–03

隨著國家發改委《關于2021年新能源上網電價政策有關事項的通知》的下發，平價上網時代正式開啟。文件指出：“2021年起，對新備案集中式光伏電站、工商業分布式光伏項目和新核準陸上風電項目，中央財政不再補貼，實行平價上網。”以光伏發電來說，其包括分布式與集中式兩種模式，前者直接連接用戶或接入配電網，平價標準對接的是用戶購電成本，即通常所說的用戶側平價與發電側平價。其中用戶側平價的實現要求光伏發電成本低于售電價格，根據用戶類型及其購電成本的不同，又可分為工商業、居民用戶側平價；發電側平價定義為：光伏發電即使按照傳統能源的上網電價收購（無補貼）也能實現合理利潤。目前國內成本最低、利用最廣的電力來源為煤電，因此光伏在我國實現發電側平價的條件可以理解為光伏發電成本達到煤電水平。

1上網電價的定價機制

電價由電能成本、稅金、利潤構成，具體如圖1所示。但電價又具有一定的市場性，經濟社會發展因素、電力供電成本因素、電力供需關系因素及電力工業技術特性因素等都會造成電價波動。

電能要經過發、輸、配、售各個環節才能從發電廠進入千家萬戶，因此不同的環節電價也不同，如生產經營環節，上網電價、輸配電價和銷售電價各不相同；計價方式環節，單一制電價和兩部制電價均同時存在；電價類別環節，峰谷分時電價、可中斷負荷電價等都是售電端的計算電價。在成熟的電力市場環境下，市場競爭與政府管控會在不同生產環節影響電價的形成機制，如通過市場競爭定價形成的上網電價要起到引導發電企業削峰填谷的作用，優化調節發電企業的投資回報率和經營成本補償程度，進而引導發電企業的投資方向，重點是鼓勵投資清潔能源，進而調整電源結構；輸配電價需要由政府監管，進行獨立定價，這樣可以合理分攤電網建設運維成本及合理收益等，促進資源優化配置；銷售電價則需要市場主導、政府調控，既要保證相對公平穩定，又要兼顧發電側原料燃料價格和輸配電成本變化。

2新能源發電成本分析

（1）光伏發電成本分析。影響光伏發電成本電價的因素包括單位裝機成本、投資回收期、運營費用比率、貸款狀況及年等效滿負荷發電小時數等。公式如下：

式（1）用于估算光伏發電成本，實際成本可能會因各種因素（如市場條件、技術進步、政策變化等）而有所變動。因此，在進行光伏發電成本分析時，應結合具體情況和最新的市場數據進行綜合評估。

為了直觀表現各個因素對光伏發電成本電價的影響，假設一個光伏發電廠，按照回收期20a，貸款比例70%，貸款利率7%，運營費用2%計算。設當地的年滿負荷發電時間Hfp＝1500h，則不同的單位裝機成本所對應的成本電價見表1。

假設單位裝機成本為12000元/kW，則不同的滿負荷發電時間所對應的成本電價見表2。

對比表1、表2可知，對光伏發電成本電價影響最大的因素是年滿負荷發電時間。但實際運營中，光伏電站系統的設計方式、系統參數、系統追日與否，對年滿負荷發電時間的影響也很大。

（2）風力發電成本分析。其是一個復雜的過程，涉及多個方面的成本因素，可以用以下公式表示：

式（2）提供了一個基本的框架來估算風力發電的成本。實際計算中可能還需要考慮更多細節，如資金的時間價值、設備折舊、稅收優惠政策等因素，這些因素可能需要根據具體項目和當地政策進行調整。

經過測算，機電設備及安裝費一般占風電場總投資的80%左右。近年來，隨著我國風電裝備制造能力不斷提高，風電機組價格也在不斷下降。風電機組價格的不斷降低減小了風電場的投資成本，也提高了風電投資收益。經測算，風電場單位投資下降1000元/kW，風力發電單位成本將下降約0.046元/kW·h，相應資金財務內部收益率也可提高近5%。

3新能源發電經濟性模型分析

（1）內部收益率分析。內部收益率（IRR）指資金流入、資金流出現值總額一致、凈現值與零時折現率額度一致，其中折現率指計算成本進程中最重要的一個外生參數，代表的是每單位資本的成本或期望收益，可預估項目投資進程中的資金時間價值。

（2）測算模型。內部收益率可按照以下公式計算：

在式（3）成立時，項目收入凈現值與成本凈現值相等，即代表著項目內部總的收益。

（3）模型優化與擴展。考慮稅收因素：在實際情況中，新能源發電企業還需要繳納稅款，這會影響其實際利潤。因此，在模型中可以加入稅收參數，以更準確地反映企業的盈利狀況。引入市場風險：電價和補貼可能受到市場波動和政策變化的影響，存在一定的不確定性。在模型中，可以通過引入隨機變量或概率分布來模擬這些風險，并評估它們對企業利潤的影響。考慮技術進步：隨著新能源技術的不斷發展，發電成本可能會逐漸降低。因此，在模型中可以考慮技術進步對成本的影響，以更準確地預測未來的利潤趨勢。

通過建立新能源上網電價與利潤經濟模型，企業可以更好地理解電價、發電量、成本及補貼等因素如何影響利潤，從而制訂更合理的經營策略和市場決策。

4結論

（1）目前風電、光伏等新能源項目逐漸實行平價上網，應將新能源上網電價與燃煤基準電價逐步脫鉤，各省實行獨立的指導價機制，避免電價錯配導致市場信號長期失真。

（2）在保持風電、光伏新能源行業合理投資收益的同時，根據初始投資成本變化，動態調整新投新能源指導價，反映新能源設備造價、技術進步、區域分布等成本變動的普遍趨勢，準確給出價格信號，科學引導投資，降低全社會能源綠色低碳轉型成本。