吳建輝,孫利鵬
(1.中國華電集團電力建設技術經濟咨詢中心,北京100000;2.華電電力科學研究院,浙江杭州310030)
江蘇省分布式光伏市場前景預測和發展建議
吳建輝1,孫利鵬2
(1.中國華電集團電力建設技術經濟咨詢中心,北京100000;2.華電電力科學研究院,浙江杭州310030)
光伏發電是推進能源生產和利用方式變革的重要舉措。分析了江蘇省光伏資源條件,歸納了各個層面的政策支持,通過財政分析、造價分析和經濟性分析對江蘇省光伏市場進行了前景預測,并提出了江蘇省光伏市場發展風險防范及措施。
光伏;能源政策;前景預測;財政分析;發展建議
隨著風電、太陽能發電等新能源發電技術的推廣范圍擴大和普遍進入規?;l展階段,新能源的發展已經從過去以發達國家為主進入到發達國家與新興國家、發展中國家并舉的階段[1]。光伏發電作為可再生清潔能源,是未來能源發展的方向,是第三次工業革命的主要實現手段,是國家和用戶實現能源消費革命的重要途徑之一[2]。截至2015年底,我國光伏發電累積裝機容量達到4318萬kW,其中光伏電站為3712萬kW,分布式光伏電站為606萬kW。當年新增分布式光伏裝機容量139萬kW。從區域分布來看,分布式光伏裝機量前十名的省區大多分布在中東部用電負荷高、經濟發達的沿海地區。截至2015年底,江蘇、浙江兩省的分布式光伏發展迅猛,分布式光伏裝機容量達到240萬kW,2015年新增分布式光伏84萬kW。
因此,分析江蘇分布式光伏市場的前景以及可能產生的風險對在江蘇地區分布式光伏事業的發展十足重要。本文將從江蘇光伏資源條件和各個層面的支持政策出發,分別從財政分析、造價分析和經濟性分析等方面預測江蘇地區的分布式光伏市場,同時針對在發展過程中潛在的風險提出防范措施。

圖1 江蘇地區年總輻射量分布情況

圖2 江蘇典型城市月均太陽輻射量
根據電網和資源現狀,按照2030年碳排放峰值推算,2020年、2030年太陽能裝機需分別達到1億kW和3.5億kW,增量分別為0.6億kW和3.1億kW。至2030年,光伏市場規模將與風電市場規模持平,且3.5億kW太陽能裝機中,將有超過50%為分布式光伏,發展潛力巨大[5]。
江蘇地區光伏發展的自然資源豐厚;政策環境寬松。良好的外部條件為發展光伏提供了很好的支持和保障。
1.1 江蘇光伏發展光資源
根據《太陽能資源評估方法》,按照平面輻射總量,將我國劃分為四個區域:最豐富帶、很豐富帶、較豐富帶和一般帶。江蘇省大部分地區太陽能資源屬于豐富和很豐富地區。江蘇省各區域內年總輻射量情況如圖1所示。選取南通、連云港和揚州為典型城市,月均太陽輻射量如圖2所示[6]。
由圖1可分析得到,江蘇省氣候平均年太陽總輻射量為2978-5657MJ/m2,平均太陽總輻射量為4947MJ/m2。整體分布由西南向東北遞增,其中連云港地區全年總輻射量最高,無錫市最低。
由圖2可分析出,在南通、連云港以及揚州這三個地區內,太陽輻射量月均分布均為雙峰布置,月均太陽輻射量最低值均分布在1月或12月,月均最高值均分布在5月至8月之間。
1.2 江蘇光伏發展能源政策
光伏發電是推進能源生產和利用方式變革,合理控制一次能源消費總量的重要舉措,是對傳統能源生產和利用方式的重大變革,是實現能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)的主要途徑[7]。
從國家政策、能源局以及江蘇地方政策和國家電網層面,對光伏發電給予了大量的支持,如圖3所示。
同時江蘇省各地也出臺相應的光伏補貼政策。目前最新江蘇省各地光伏補貼政策見表1。
可見,從國家層面到地方政府以及其他相關主體,各個層面都有相當寬松的光伏發電政策支持。

圖3 各個層面對光伏發電的政策支持

表1 江蘇省各地光伏補貼
根據我國能源中長期發展研究測算,可利用的太陽能發電資源約20億kW。目前可安裝太陽能系統的屋頂面積約185億m2,按照每平米安裝60W光伏發電系統計算(已考慮光伏陣列間距),若以20%屋頂安裝光伏發電系統,分布式光伏發電安裝量可達2.2億kW[8]。
2.1 財政分析
根據江蘇地區光資源分布情況對江蘇典型城市(以揚州為例)進行區域效益分析。對揚州的典型分布式光伏項目進行經濟性初步評估,運行模式分別為“自發自用、余電上網”以及“全部上網”,同時分別考慮混凝土屋面上組件以最佳傾角安裝以及彩鋼瓦屋面上組件平鋪安裝兩種方式。
當項目以全部上網模式運行時,單位千瓦靜態投資取7500元,上網綜合電價為0.98元/kWh。采用支付屋面租金的方式給予企業優惠,租金價格暫定為10元/m2·a。材料費、維修費率等參數按照市場價格標準選取。
當項目以“自發自用、余電上網”模式運行時,根據當地的10kV大工業電價情況、自發自用比例定為70%,采用電價折扣的方式給予企業優惠,電價折扣為95折。
以上述邊界條件計算得到揚州在多種運行模式下的財務指標情況,見表2。

表2 揚州地區分布式光伏項目財務指標計算結果
2.2 造價分析

圖4 分布式光伏電站單位千瓦投資費用
圖4是分布式光伏電站單位千瓦投資費用構成,由圖可見,分布式光伏項目投資占比最大的為光伏組件和逆變器,約占總投資的60%。目前,光伏組件工藝正逐步完善,將有利地促進光伏組件轉換效率提高和生產成本降低,未來五年內(2015-2020年)組件成本仍有20%-30%的下降空間,必將有利地促進光伏項目的快速發展。同時隨著逆變器產品技術的逐步成熟,逆變器的單位造價也呈逐步降低的趨勢。
2.3 經濟性分析
根據以上價格水平預測,建模并計算首年利用小時數在950-1300h之間分布式光伏經濟效益。以5MWp的分布式光伏發電項目為例,在滿足8%的資本金內部收益率前提下,隨著單位造價每千瓦下降100元,上網電價可相應下降0.015元/kWh。不同的單位造價、盈利上網電價和年利用小時數的關系如圖5所示。以單位千瓦造價為7000元為例,上網電價最低0.88元/kWh,最高1.2元/kWh可滿足投資收益要求。

圖5 不同的單位造價、盈利上網電價和年利用小時數的關系
目前江蘇地區內,能源結構仍存在著火電裝機比例大,非水可再生能源電量缺口巨大的缺點。但同時江蘇的光伏發展潛力大于風電,尤其分布式光伏,發展潛力巨大,近年江蘇民營企業正在迅速搶占光伏市場,具備加快分布式光伏發展的各項條件??稍诟鱾€城市建設分布式光伏集控中心,以點帶面,實現分布式光伏區域智能化運營[9]。
3.1 加快分布式光伏項目規劃工作
江蘇區域經濟發達,工業園區和大企業眾多,系統科學的做一個江蘇省分布式光伏發展規劃報告對加快江蘇地區分布式光伏發展是十分必要的。下一階段建議加快開展江蘇區域分布式光伏項目規劃工作,對江蘇地區各地的分布式光伏發展潛力進行摸底調研,進行更加詳盡的光資源分析和經濟性分析,同時研究項目總投資、發電量情況、自發自用比例情況、電價情況對項目收益率的影響,分析項目以不同運營模式、組件不同安裝方式時的財務指標情況,指導江蘇區域分布式光伏項目發展規劃。
3.2 加快建立前期工作規范流程
建議充分考慮場址的屋頂面積情況、房屋建設日期和使用年限,盡量選取單房屋頂面積較大的廠房建筑;并考慮屋面荷載、當地風載和雪載情況。建議優先選擇企業用電電價較高(如商業用電)且信譽較高的企業,如企業電價較低,而項目所在地光資源條件較好,建議項目以全部上網的模式運行。
3.3 加快建設智能化管理平臺
建議采用集中式智能化運維平臺對區域內的分布式光伏項目進行統一管理、監控以及運維,減少項目點運行人員以及相關設備的投資,也可以借助遠程集中監視系統替代項目點人員巡視,減少巡視人員數量和相應成本遠程集中監視系統,同時還可以借助遠程集中監視系統及時發現項目點光伏發電系統問題,由遠程集中監視中心派技術人員到項目點運行維護。

圖6 智能化監控系統功能結構圖
3.4 單個項目規?;治?/p>
由于分布式光伏發電項目建設在廠房建筑屋面上,單個項目裝機容量從1MWp到10MWp以上不等。需對幾種典型性光伏發電項目進行初步評估,判斷項目容量對經濟性的影響。
當項目裝機容量較小時,單獨進行前期工作、招標、設計以及施工,會造成項目的單位千瓦靜態投資較高,同時如再單獨設立一套運維團隊,會增加單位運行成本,顯著降低項目收益率。同時在運營期,由于業主數量較多,電費結算、運維等方面的工作會增大運營期項目管理難度。
當項目裝機容量越大時(大于1MWp),一方面項目單位千瓦靜態投資降低,同時后期單位千瓦運維成本也降低,能夠提高項目的收益率。
因此建議在進行前期項目選址時盡量考慮裝機容量1MWp以上(混凝土屋面總面積在1.2萬m2以上、彩鋼瓦屋面總面積1萬m2以上)的企業,提高單個項目的收益率。
4.1 政策方面
光伏電站項目屬于新能源項目,在推進建設過程中還存在著一定的發展障礙,尤其分布式光伏電站項目,需要通過不斷完善鼓勵政策,保障分布式光伏電站項目快速、有序地的開發,促進分布式光伏電站所發電力及時消納,盡量避免光伏電站“棄光”現象的發生。
同時需要對新出臺相關政策及時進行分析,預測現階段及下一階段對分布式光伏工作開展的影響,然后提出相應應對措施。
4.2 工程技術方面
為了有效規避光伏電站設計、施工和設備采購風險,需要做好設計單位和施工單位的篩選工作。光伏電站設計運行周期為25a,存在項目選址不當導致實際運行周期達不到設計運行周期的風險,因此在光伏電站項目前期需要做好選址工作。
4.3 市場方面
分布式光伏處于起步發展階段,市場前景廣闊。但由于屋頂面積大小、企業用電負荷高低不同,可開發利用的程度也不相同,所以在投資建設分布式光伏發電項目之前,需對項目所在地的屋頂資源進行詳細分析,精確把握資源條件。同時在前期需要考慮廠房改造和拆除,企業生產經營不穩定或轉讓,電費收取難等問題。
綜上所述,雖然分布式光伏電站存在一系列潛在的風險問題,但通過有效的合作模式和管理模式,均可以將潛在的風險降低,甚至消除各類風險,從而保障分布式光伏電站穩定、經濟運行。
根據對江蘇地區光伏市場的分析,整體自然資源豐厚,同時政策支持有力,光伏發展前景廣闊。同時隨著光伏系統設備價格的逐步下調,更有利于江蘇地區光伏項目的開展。
通過采用光伏集控中心智能化運營、做好規劃工作、完善前期工作規范流程、建設智能化管理平臺等方式進一步促進江蘇地區光伏市場的發展。
針對光伏發展中出現的各類風險,通過政策分析以及預測、優化設計采購、施工等環節以及合理的前期規劃等方式來降低。
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修回日期:2016-10-31
Prospect Forecast and Development Proposal for Photovoltaic Markets in Jiangsu
WU Jian-hui1,SUN Li-peng2
(1.China Huadian Corporation Electric Power Construction Technical&Economical Consulting Center,Beijing 100000,China;2.Huadian Electric Power Research Institute,Hangzhou,310030,China)
Photovoltaic power generation is the important measure to promote energy production mode and change the utilization way .The photovoltaic resources in Jiangsu were analyzed. The policy support at every level was summarized. through financial analysis, cost forecast and economic forecast. The prospect of the photovoltaic market in Jiangsu province has been forecasted. The risk prevention and precautionary measures for Jiangsu photovoltaic market in Jiangsu were proposted in the end.
photovoltaic;energy policy;prospect forecast;financial analysis;development proposal
10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.06.003
TM615
B
2095-3429(2016)06-0011-05
吳建輝(1985-),男,湖北廣水人,本科,工程師,從事新能源項目評估工作;孫利鵬(1990-),男,江蘇泰州人,碩士,工程師,從事新能源項目開發工作。
2016-05-26