光伏發電項目收益影響因素分析

張愛民　王文丹

摘要：光伏發電項目建設從決策、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光伏項目建設為例，分析造價、電價、系統效率等對項目投資財務內部收益率的影響程度，從而論證光伏發電企業應注重項目全流程的成本控制，使企業獲得最大的利潤，確保投資收益。

關鍵詞：光伏發電；收益；影響因素；投資；電價

一、國內光伏電站開發概述

我國是世界光伏裝機大國，太陽能“十三五規劃”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，顯示了國家對于發展清潔能源的信心。

光伏發電產業作為新型能源項目，對其收益的研究應該貫穿于工程項目始終，以利于提高光伏發電企業的經濟效益。以下按照太陽能輻照三類資源區的山西中南部地區建設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日以后的上網電價為0.85元/度，系統造價6.5元/瓦，系統效率81%，以行業普遍采用的IRR項目投資內部收益率為財務評價指標，從投資控制、上網電價、發電量、利率等影響因素進行分析。

二、投資的影響

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

（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；與當地建設條件關系較大的是接網、土地、項目前期開發費等。

（二）單瓦造價

根據各地日照條件、土地條件、并網等級、開發規模等因素的區別，光伏電站系統造價成本已從近年的8～9元/瓦穩定在目前的6～7元/瓦之間，投資成本大幅降低。由中國光伏行業協會、中國電子信息發展研究院共同出版的《中國光伏產業發展路線圖（2016年版）》明確提出，到2020年系統造價可下降至5.7元/瓦；若能有效降低土地、電網接入以及項目前期開發費用等非技術成本，至2020年電站系統投資有望下降至5元/瓦以下。考慮到未來部分電站為了提高發電小時數，可能會引入容配比設計、跟蹤系統、智能化運維等，投資成本可能會提升，但發電成本總體呈現下降趨勢。

（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、上網電價的影響

（一）電價政策

近年來，我國光伏上網電價逐步降低，由2011年的1.15元/度降至目前的0.98元/度（三類資源區）。2016年開始，以光伏領跑者基地的電價招標為標志，各地的商業電站指標分配全面采用了競價機制，普遍實現了國家能源局要求降低標桿電價的政策預期；根據國家發改委《關于調整光伏發電陸上風電標桿上網電價的通知》發改價格〔2016〕2729號文件，2017年6月30日后，三類資源區上網電價降至0.85元/度。特別是國家能源局近期公布了《太陽能發展“十三五”規劃》，截至2020年年底，光伏發電電價水平在2015年基礎上下降50%以上，屆時三類地區上網電價將由目前的每度0.98元下降到0.5元左右，有望在用電側實現平價上網目標。上網電價的逐年下調勢必加速國內光伏產業的技術升級進程，采用新材料、新工藝成為光伏行業技術革新的必由之路。

（二）測算分析

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

四、發電量的變化影響

光伏電站的發電量取決于裝機容量、峰值小時數、系統效率。確定選址后，系統效率成為發電量的關鍵因素，我國光伏電站綜合系統效率均值為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）綜合系統效率

綜合系統效率=光伏方陣組合損耗×發電單元線纜損耗×設備損耗×高壓線纜損耗×系統利用率。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、組件串聯不匹配產生的效率降低、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≥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陣列因模塊差異和遮影等因素對系統帶來的影響，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，高溫高濕的工作環境下基本免維護；而且對地面的平整度、區域的規整度要求更低，適用于山西中南部山區的電站建設。

（四）測算分析

其他因素不變，按照綜合系統效率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，中國農業發展銀行近期制定了《光伏扶貧貸款管理辦法》，其第三章第十條規定：根據資金來源成本，按照保本經營原則，執行優惠貸款利率，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均有高精度的采樣測量，同時利用電站的通信系統，通過后臺便可遠程隨時查看每個組串的工作狀態和參數，實現遠程巡檢，智能運維、操作安全、無需斷電、不影響發電量，將巡檢、運維成本降至極低水平，成本優勢顯著。

七、結論

綜合以上單因素對IRR的影響，如圖1所示。

在本例中，IRR對上網電價的變化最為敏感，電價下調10%，項目收益率下降17%左右；單瓦造價、系統效率的影響次之，單瓦造價壓縮10%，項目收益率提高15%左右；系統效率的提升直接帶來發電量的提升，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：山西潞安光伏發電有限公司）