光伏發(fā)電項目收益影響因素分析

張愛民　王文丹

摘要：光伏發(fā)電項目建設從決策、競價、招標、運營的每一階段都應進行有效的成本控制，文章以三類資源地區(qū)光伏項目建設為例，分析造價、電價、系統(tǒng)效率等對項目投資財務內(nèi)部收益率的影響程度，從而論證光伏發(fā)電企業(yè)應注重項目全流程的成本控制，使企業(yè)獲得最大的利潤，確保投資收益。

關鍵詞：光伏發(fā)電；收益；影響因素；投資；電價

一、國內(nèi)光伏電站開發(fā)概述

我國是世界光伏裝機大國，太陽能“十三五規(guī)劃”制定光伏總裝機目標為105GW。截至2016年年末，全國光伏新增裝機量高達34.54GW，累計裝機容量已經(jīng)達到77.42GW，其中集中式光伏67.1GW，分布式光伏裝機10.32GW。同時，國家能源局直接取消了計劃中和在建的103個火電項目，顯示了國家對于發(fā)展清潔能源的信心。

光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)作為新型能源項目，對其收益的研究應該貫穿于工程項目始終，以利于提高光伏發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟效益。以下按照太陽能輻照三類資源區(qū)的山西中南部地區(qū)建設5萬千瓦（50MW）典型光伏電站為例，年有效利用1200小時，2017年6月30日以后的上網(wǎng)電價為0.85元/度，系統(tǒng)造價6.5元/瓦，系統(tǒng)效率81%，以行業(yè)普遍采用的IRR項目投資內(nèi)部收益率為財務評價指標，從投資控制、上網(wǎng)電價、發(fā)電量、利率等影響因素進行分析。

二、投資的影響

國內(nèi)光伏電站開發(fā)建設已日趨成熟，特別是國家能源局通過在各地實施光伏領跑者基地招標，使全行業(yè)充分競爭，各子系統(tǒng)的投資透明化。

（一）投資構成

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

（二）單瓦造價

根據(jù)各地日照條件、土地條件、并網(wǎng)等級、開發(fā)規(guī)模等因素的區(qū)別，光伏電站系統(tǒng)造價成本已從近年的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。由中國光伏行業(yè)協(xié)會、中國電子信息發(fā)展研究院共同出版的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2016年版）》明確提出，到2020年系統(tǒng)造價可下降至5.7元/瓦；若能有效降低土地、電網(wǎng)接入以及項目前期開發(fā)費用等非技術成本，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)電小時數(shù)，可能會引入容配比設計、跟蹤系統(tǒng)、智能化運維等，投資成本可能會提升，但發(fā)電成本總體呈現(xiàn)下降趨勢。

（三）測算分析

其他因素不變，按照目前6.5元/瓦的平均造價進行敏感性測算如表1。

三、上網(wǎng)電價的影響

（一）電價政策

近年來，我國光伏上網(wǎng)電價逐步降低，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，以光伏領跑者基地的電價招標為標志，各地的商業(yè)電站指標分配全面采用了競價機制，普遍實現(xiàn)了國家能源局要求降低標桿電價的政策預期；根據(jù)國家發(fā)改委《關于調(diào)整光伏發(fā)電陸上風電標桿上網(wǎng)電價的通知》發(fā)改價格〔2016〕2729號文件，2017年6月30日后，三類資源區(qū)上網(wǎng)電價降至0.85元/度。特別是國家能源局近期公布了《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，截至2020年年底，光伏發(fā)電電價水平在2015年基礎上下降50%以上，屆時三類地區(qū)上網(wǎng)電價將由目前的每度0.98元下降到0.5元左右，有望在用電側(cè)實現(xiàn)平價上網(wǎng)目標。上網(wǎng)電價的逐年下調(diào)勢必加速國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的技術升級進程，采用新材料、新工藝成為光伏行業(yè)技術革新的必由之路。

（二）測算分析

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

四、發(fā)電量的變化影響

光伏電站的發(fā)電量取決于裝機容量、峰值小時數(shù)、系統(tǒng)效率。確定選址后，系統(tǒng)效率成為發(fā)電量的關鍵因素，我國光伏電站綜合系統(tǒng)效率均值為81%左右，隨著光伏電站整體設計、施工、運維技術水平的提高，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。設計的科學性、日常的維護有助于降低故障率，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)生復合反應，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、隱裂也會導致組件功率驟然衰減。2016年，國家光伏領跑者基地建設極為重視組件衰減率的問題，在各地的招標文件的技術要求中明確提出：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系統(tǒng)帶來的影響，減少了光伏組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況，從而增加了發(fā)電量；防護等級IP65，自然散熱，自耗電小，抗風沙鹽霧，高溫高濕的工作環(huán)境下基本免維護；而且對地面的平整度、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。

（四）測算分析

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

五、貸款利率的影響

貸款利率的高低直接反映了項目資金使用成本的大小，對投資建設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域，為支持國家實施光伏扶貧工程，中國農(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)營原則，執(zhí)行優(yōu)惠貸款利率，在人民銀行基準利率基礎上下浮0～10%。

其他因素不變，按照自有資金20%，基準利率4.9%，最大測算到6.5%進行敏感性測算如表4，可見，4.4%～6.5%的利率水平下，基本無變化。

六、運營費用的影響

運營費用主要包括人員薪酬、保險、土地租金、折舊、運維投入等。一個50MW山地光伏電站占地約2000畝，匯流箱約300臺，全部巡檢一次將花費大量時間，人工、車輛等成本投入也較大，難以全面檢查到每個光伏子陣和組串，所以一些電站的匯流箱巡檢約半年一次，長期累積引起的發(fā)電量損失不可輕視。采用組串式智能運維，對每個組串的電壓、電流及其他工作參數(shù)均有高精度的采樣測量，同時利用電站的通信系統(tǒng)，通過后臺便可遠程隨時查看每個組串的工作狀態(tài)和參數(shù)，實現(xiàn)遠程巡檢，智能運維、操作安全、無需斷電、不影響發(fā)電量，將巡檢、運維成本降至極低水平，成本優(yōu)勢顯著。

七、結(jié)論

綜合以上單因素對IRR的影響，如圖1所示。

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