平價(jià)上網(wǎng)條件下山西地面光伏投資經(jīng)濟(jì)性分析

方昌勇 吳孝炯

（浙江浙能綠能電力發(fā)展有限公司山西分公司，山西 太原 030006）

2021年6月7日國(guó)家發(fā)展改革委《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2021〕833號(hào)）明確指出：2021年起，對(duì)新備案集中式光伏電站、工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目和新核準(zhǔn)陸上風(fēng)電項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“新建項(xiàng)目”），中央財(cái)政不再補(bǔ)貼，實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)。2021年新建項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)，按當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)價(jià)執(zhí)行；新建項(xiàng)目可自愿通過(guò)參與市場(chǎng)化交易形成上網(wǎng)電價(jià)，以更好體現(xiàn)光伏發(fā)電、風(fēng)電的綠色電力價(jià)值[1]；地面光伏發(fā)電項(xiàng)目已全面進(jìn)入平價(jià)時(shí)代。

在平價(jià)上網(wǎng)條件下，地面光伏項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性是投資決策時(shí)必須考慮的因素，也是行業(yè)規(guī)劃主管部門分析研判其發(fā)展前景的關(guān)鍵因素之一。目前已有部分文獻(xiàn)對(duì)山西省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、路徑等進(jìn)行了研究，如文獻(xiàn)[2]對(duì)“十四五”時(shí)期山西可再生能源發(fā)展政策研究進(jìn)行研究；文獻(xiàn)[3]對(duì)山西光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑進(jìn)行了探索；文獻(xiàn)[4]報(bào)道了第七屆山西清潔能源峰會(huì)盛況，提出為雙碳目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)“山西方案”；文獻(xiàn)[5]分析了平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代新能源發(fā)電經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展趨勢(shì)；文獻(xiàn)[6]對(duì)平價(jià)上網(wǎng)形勢(shì)下廣西風(fēng)電、光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析；總體來(lái)說(shuō)，研究國(guó)內(nèi)地面光伏項(xiàng)目投資成本的文獻(xiàn)較多，而對(duì)山西省地面光伏項(xiàng)目投資成本進(jìn)行研究的文獻(xiàn)還較少。

為了研判平價(jià)上網(wǎng)條件下山西地面光伏項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)性，本文根據(jù)山西地面光伏發(fā)展現(xiàn)狀，通過(guò)平準(zhǔn)化能源（發(fā)電）成本（LCOE）模型測(cè)算山西“十四五”時(shí)期地面光伏度電成本，并對(duì)影響測(cè)算結(jié)果的主要因素進(jìn)行敏感性分析，最后綜合度電成本測(cè)算結(jié)果和山西燃煤發(fā)電基準(zhǔn)上網(wǎng)電價(jià)（標(biāo)桿電價(jià)）分析平價(jià)上網(wǎng)形勢(shì)下地面光伏項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

一、山西光伏發(fā)電總體狀況

山西省太陽(yáng)能資源豐富，晉北屬于二類資源區(qū)，晉南屬于三類資源區(qū)。截至2021年3月底，山西全省發(fā)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)10611萬(wàn)千瓦，其中光伏1311萬(wàn)千瓦，占比12.7%；風(fēng)電2009萬(wàn)千瓦，占比19.5%；水電223萬(wàn)千瓦，占比2.1%；其余均為火電。光伏裝機(jī)規(guī)模位居全國(guó)第七位。

二、地面光伏發(fā)電成本分析

（一）LCOE模型

LCOE模型是國(guó)際通行的用于發(fā)電項(xiàng)目成本評(píng)估的模型，不考慮除發(fā)電以外的其他收入，計(jì)算公式如下[7]。

式中： C0為全投資成本， COPEXn為第n年的運(yùn)維成本；COTn為第n年保險(xiǎn)費(fèi)等其他費(fèi)用，r為折現(xiàn)率；N為項(xiàng)目生命周期，M為發(fā)電項(xiàng)目裝機(jī)容量；H為年利用小時(shí)數(shù)。

考慮到2021年7月全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)已上線運(yùn)行，今后地面光伏在碳市場(chǎng)中獲得碳排放配額（CEA）交易收入可能性較大，有必要對(duì)LCOE模型進(jìn)行修正，設(shè)第n年的從碳市場(chǎng)中獲得的收入為CEAnI ，則改進(jìn)后的LCOE計(jì)算公式如下。

（二）成本構(gòu)成分析

地面光伏項(xiàng)目初始投資成本主要包括太陽(yáng)能電池組件、逆變器、變壓器、升壓站、支架等設(shè)備材料成本和土地、接網(wǎng)、建安、管理等非設(shè)備材料成本，送出工程、儲(chǔ)能以及路條資源費(fèi)、鄉(xiāng)村振興捐贈(zèng)、配套實(shí)體投資等其他成本，根據(jù)對(duì)2021上半年山西省建設(shè)中地面光伏電站的調(diào)研，目前單位造價(jià)為4元/W左右（含10%，2小時(shí)儲(chǔ)能），各項(xiàng)成本組成及占比見(jiàn)表1及圖1。

表1 山西省地面光伏項(xiàng)目初始投資造價(jià)表

三、山西省地面光伏投資分析

（一）電力成本算例測(cè)算

太原市地處山西中心位置，光照條件在山西正好處于中位值，以太原市100MW地面光伏項(xiàng)目為例，按目前山西光伏項(xiàng)目年度運(yùn)營(yíng)成本約為70元/kW（含土地租金）計(jì)算運(yùn)營(yíng)成本；納稅按享受相應(yīng)的優(yōu)惠政策考慮；光伏系統(tǒng)衰減率按首年2.5%，后續(xù)每年0.6%考慮，LCOE模型各參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 山西太原地面光伏LCOE模型參數(shù)

不考慮碳市場(chǎng)收入，運(yùn)用公式（1）的LCOE模型測(cè)算得目前山西太原地面光伏發(fā)電項(xiàng)目平均成本為0.381元/kW·h。如果按照0.7tCO2/MW·h的碳配額，50元/噸的碳市場(chǎng)交易收入考慮，運(yùn)用公式（2）修正后的 'LCOE模型進(jìn)行測(cè)算，可得目前山西太原地面光伏發(fā)電項(xiàng)目成本為0.339元/kW·h，與山西燃煤發(fā)電基準(zhǔn)電價(jià)0.332元/kW·h已基本相當(dāng)。

同樣，根據(jù)山西各地的光照資源條件，在其他條件不變，由于各地區(qū)首年有效利用小時(shí)數(shù)不同，運(yùn)用公式（1）、（2）可測(cè)算得山西各地地面光伏LCOE及 'LCOE成本見(jiàn)表3。

表3 山西各地地面光伏LCOE成本表

由此，可以看出不考慮碳市場(chǎng)收入的前提下，山西省各地區(qū)地面光伏項(xiàng)目度電成本均高于燃煤發(fā)電基準(zhǔn)電價(jià)，總體暫不具備平價(jià)上網(wǎng)條件；考慮碳市場(chǎng)收入的情況下，山西晉北朔州、大同、忻州三個(gè)地區(qū)地面光伏項(xiàng)目度電成本已低于燃煤發(fā)電基準(zhǔn)電價(jià)，可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。

（二）單位造價(jià)因素的敏感性分析

采用變動(dòng)幅度法對(duì)單位造價(jià)因素進(jìn)行敏感性分析，引入單位造價(jià)敏感系數(shù)cE，其測(cè)算公式如式（3）所示。

由此測(cè)得山西太原地面光伏項(xiàng)目度電成本對(duì)單位造價(jià)的敏感系數(shù)為0.814，可以說(shuō)單位造價(jià)對(duì)地面光伏項(xiàng)目度電成本影響非常大，降低單位造價(jià)是降低地面光伏度電成本最有效的方法，單位造價(jià)又與太陽(yáng)能電池組件價(jià)格密切相關(guān)，2021年市場(chǎng)價(jià)為1.85元/W左右，如果能回落至2020年1.4元/W左右的水平，則將大大減低度電成本。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文基于LCOE模型測(cè)算了山西各地地面光伏的度電成本，并分析單位造價(jià)因素的敏感性，通過(guò)對(duì)比測(cè)算結(jié)果及山西燃煤發(fā)電基準(zhǔn)電價(jià)，分析了山西省地面光伏項(xiàng)目平價(jià)上網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，考慮碳市場(chǎng)收入，晉北地區(qū)度電成本已低于燃煤發(fā)電基準(zhǔn)電價(jià)，具備平價(jià)上網(wǎng)條件，后續(xù)如果初始單位造價(jià)進(jìn)一步降低，則山西大部分地區(qū)將具備平價(jià)上網(wǎng)條件，為今后山西省地面光伏項(xiàng)目投資開(kāi)發(fā)提供參考。