分布式光伏發(fā)電項目綜合經(jīng)濟效益評價

常俸瑞

（廣東電網(wǎng)公司湛江供電局，廣東 湛江 524000）

引言

工業(yè)化進程的加快，使得化石能源的消耗不僅帶來了能源緊缺問題，也引發(fā)了環(huán)境污染、生態(tài)失衡等負面影響。在這種情況下，開發(fā)綠色清潔能源成為各國關(guān)注的重點。利用清潔可再生能源替代化石能源，可以促進生態(tài)環(huán)境改善和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，為社會的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。在所有可再生能源中，太陽能不僅儲量豐富，分布廣泛，而且開發(fā)利用成本低，環(huán)境效益顯著，成為水能和風(fēng)能之后最具潛力的資源，且受到廣泛關(guān)注。

一、分布式電源與光伏發(fā)電

第一，分布式電源。分布式電源（DG）通常指與用戶距離近、能夠滿足用戶個性化需求，發(fā)電功率相對較小的模塊化發(fā)電單位，包括光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池等多種類型。與常規(guī)集中式電源相比，分布式電源能夠?qū)Ψ稚⒛茉催M行高效利用，實現(xiàn)就近供電，減少遠距離傳輸導(dǎo)致的電能損耗，也可以減輕環(huán)保壓力，其本身所具有的靈活性和高效性能夠滿足能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。新時期，分布式電源在電力系統(tǒng)中得到了越發(fā)廣泛的應(yīng)用，對于配電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生的影響同樣不容忽視（見圖1）。電力工作人員在進行配電網(wǎng)規(guī)劃時，必須將分布式電源的影響考慮在內(nèi)，以保證規(guī)劃方案的合理性和有效性。

圖1 含分布式電源配電網(wǎng)

第二，光伏發(fā)電。光伏發(fā)電是對太陽能進行開發(fā)利用的一種形式，經(jīng)過了長期的發(fā)展，已經(jīng)逐漸趨于成熟。光伏發(fā)電的基本原理，是利用半導(dǎo)體截面本身的光生伏特效應(yīng)，直接將光能轉(zhuǎn)化為電能，主要設(shè)備包括了太陽能電池板、控制器以及逆變器，將太陽能電池串聯(lián)后進行封裝保護，可以得到大面積的太陽能電池組，配合相應(yīng)的功率控制部件，就可以形成光伏發(fā)電裝置（見圖2）。太陽能光伏發(fā)電具有清潔性、安全性、相對廣泛性、資源充足性以及潛在經(jīng)濟性的特點，而且基本不需要進行維護，在長期的能源戰(zhàn)略中占據(jù)了非常重要的位置[1]。

圖2 光伏發(fā)電

二、分布式光伏發(fā)電項目綜合效益評價指標體系

分布式光伏發(fā)電項目綜合效益評價指標體系的構(gòu)建應(yīng)該以綜合經(jīng)濟效益的實現(xiàn)作為基本目標，保證其技術(shù)先進，社會和環(huán)境效益顯著。在分布式光伏發(fā)電項目整體效益中，技術(shù)指標和經(jīng)濟指標最重要，也是投資方重點關(guān)注的指標，前者主要體現(xiàn)在選址效果以及設(shè)備運維能力方面，即在選址環(huán)節(jié)，必須考慮區(qū)域太陽能資源是否豐富、電站位置交通是否便利、光伏發(fā)電并網(wǎng)是否具備良好條件等；后者則主要體現(xiàn)項目經(jīng)營狀況和盈利能力，是項目能夠正常實施的基礎(chǔ)和前提。社會效益指標主要是光伏發(fā)電項目的發(fā)展壯大能夠帶來的社會效益，如經(jīng)濟增長、公民生活質(zhì)量提高等。環(huán)境效益指標則是強調(diào)光伏項目必須具備明顯的節(jié)能減排優(yōu)勢，其與社會效益都是發(fā)電企業(yè)必須承擔(dān)的義務(wù)。

（一）經(jīng)濟效益評價指標體系

對于分布式光伏發(fā)電項目而言，經(jīng)濟效益的評價需要考慮盈利能力、償債能力和運營能力，盈利能力關(guān)系著項目是否可以盈利以及盈利水平的高度，這也是投資方開展投資決策的基本依據(jù)，與項目整體經(jīng)濟效益直接相關(guān)；償債能力指項目壽命周期內(nèi)資產(chǎn)對于債務(wù)的償還能力，可以體現(xiàn)出項目對于資金的回收能力，是金融機構(gòu)針對項目進行融資決策的重要依據(jù)；運營能力則體現(xiàn)在項目資產(chǎn)產(chǎn)生收益的效率，即運用現(xiàn)有資產(chǎn)創(chuàng)造新財富的能力。市場經(jīng)濟環(huán)境下，分布式光伏發(fā)電項目必須具備較強的運營能力，在盡量短的時間內(nèi)，生產(chǎn)盡量多的產(chǎn)品，獲得盡量多的收益。

1．盈利能力指標。一是財務(wù)凈現(xiàn)值FNPV，只有其大于0時，項目才能滿足盈利要求；二是財務(wù)內(nèi)部收益率FIRR，指項目建設(shè)及運營周期內(nèi)，使得各單位年度凈現(xiàn)金流量值之和為零時的折現(xiàn)率；三是總資產(chǎn)報酬率ROA，能夠反映項目資產(chǎn)投入和產(chǎn)出情況，計算公式為：總資產(chǎn)報酬率=（利潤總額+利息支出）/平均資產(chǎn)總額×100%，如果其超過市場資本利率，則表明項目具備良好的盈利能力[2]。

2．償債能力指標。一是流動比率CR，指流動資產(chǎn)與流動負債的比值，計算公式為：流動比率（流動資產(chǎn)/流動負債）×100%；二是資產(chǎn)負債率DRA，表示項目總資產(chǎn)償還總負債的能力，一般應(yīng)該控制在50%以內(nèi)，存在資產(chǎn)負債率=（負債總額/資產(chǎn)總額）×100%。

3．運營能力指標。一是總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率TAT，可以對項目資產(chǎn)投入產(chǎn)出的流轉(zhuǎn)速度進行衡量，存在總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率=營業(yè)收入/平均資產(chǎn)總額；二是流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率CAT，可以反映流動資產(chǎn)利用效率，周轉(zhuǎn)越快，資金占用率越小，抗風(fēng)險能力越強，其計算公式為流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率=營業(yè)收入/流動資產(chǎn)平均余額。

（二）技術(shù)效益評價指標體系

在選址環(huán)節(jié)，需要考慮區(qū)域太陽能資源豐富程度，避免遭受極端氣候的影響，同時關(guān)注項目所處位置的交通和并網(wǎng)條件。具體來講，需要關(guān)注以下幾個方面的問題。

1．太陽輻射資源。太陽直接輻射會受到大氣、海拔以及太陽高度角等因素的影響，地面接收太陽能資源的總量則會受到日照時間影響。因此，選擇太陽總輻射和日照小時數(shù)作為太陽輻射資源的評價指標。

2．光伏電站選址。在光伏電站選址環(huán)節(jié)，需要考慮各方面的影響因素，如工程地質(zhì)條件、區(qū)域氣候條件、地質(zhì)構(gòu)造條件、交通條件、并網(wǎng)和消納條件，這里將其作為光伏電站選址的評價指標。

3．設(shè)備系統(tǒng)性能。光伏發(fā)電項目并網(wǎng)建設(shè)需要涉及許多核心設(shè)備與及技術(shù)工藝，而沖保障光伏發(fā)電項目綜合效益的角度，需要重點考慮技術(shù)可靠性、太陽能陣列安裝形式和系統(tǒng)運維水平三個因素，其同時也是光伏發(fā)電項目系統(tǒng)性能相關(guān)的評價指標。

（三）社會效益評價指標體系

與水電火電等項目相比，光伏發(fā)電項目雖然規(guī)模較小，不過分布更加廣泛，對于社會的影響也十分深遠，不僅會導(dǎo)致能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，減少環(huán)境污染，而且能夠拉動社會經(jīng)濟發(fā)展，提高廣大人民群眾的生活水平?；诖?，在充分考慮各項影響因素的情況下，對光伏發(fā)電項目社會效益評價指標體系進行設(shè)定，具體（如表1所示）。

表1 分布式光伏發(fā)電項目社會效益評價指標體系

（四）環(huán)境效益評價指標體系

太陽能光伏發(fā)電項目可以利用太陽能發(fā)電在一定程度上代替火電，減少化石能源消耗，降低有害氣體排放，從而有效緩解環(huán)境污染問題。同時，光伏發(fā)電項目的環(huán)境效益還包含了對能源資源的發(fā)展和促進，從目前來看，煤炭在我國能源消耗中占據(jù)了70%的比例，火力發(fā)電占據(jù)總發(fā)電量的75%左右，不合理的能源結(jié)構(gòu)對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生的影響不容忽視，光伏發(fā)電項目的實施，可以促進清潔能源代替煤炭，降低對于煤炭的依賴性，對能源結(jié)構(gòu)進行改善[3]?；诖?，分布式光伏發(fā)電項目的環(huán)境效益評價指標（如表2所示）。

表2 分布式光伏發(fā)電項目的環(huán)境效益評價指標體系

三、分布式光伏發(fā)電項目綜合效益評價實證研究

（一）項目概況

某地區(qū)設(shè)置15MW光伏發(fā)電項目，占地面積33．34萬m2，土地為沙荒地，地形平坦開闊，交通便利，與最近的35kV變電站僅有3km的距離，方便進行并網(wǎng)操作。

（二）效益分析

該項目擬建設(shè)地點屬于平原區(qū)域，部分區(qū)域為黃河故道，地貌以沙荒地為主，不存在斷層，地勢平坦方便施工，在項目建設(shè)后也能夠高效地接收太陽輻射。便利的交通條件為項目施工和運營維護提供了優(yōu)秀環(huán)境，而且在項目建設(shè)完成后，也可以發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造額外收益。

項目所處區(qū)域?qū)儆诖箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，全年日照時間為2 360h，結(jié)合相應(yīng)的光伏發(fā)電設(shè)計軟件，對區(qū)域太陽輻射數(shù)據(jù)進行查詢和整理，參考《太陽能資源評估方法》（QX-T89-2008），將太陽能平均日輻射量作為參考指標，可以對區(qū)域太陽能豐富程度進行劃分：當太陽能平均日輻射量小于2．9KWh/m2，屬于“資源一般”；當太陽能平均日輻射量在 2．9～3．8KWh/m2之間，屬于“資源豐富”；當太陽能平均日輻射量在 3．8～4．8KWh/m2之間，屬于“資源很豐富”；當太陽能平均日輻射量大于或者等于4．8KWh/m2，屬于“資源最豐富”。參考這樣的標準，該區(qū)域?qū)儆凇百Y源很豐富”的等級，具備規(guī)?；l(fā)展光伏發(fā)電的資源條件。

在項目建設(shè)環(huán)節(jié)，預(yù)計總投資為1．28億元，按照每天日照時間 4．25h，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率 80%計算，投資單價為8．54 元/瓦，前三年上網(wǎng)電價設(shè)定為 1．3元/KWh，之后為 1．0元/KWh，以設(shè)計運行壽命25年分析，發(fā)電銷售總收入可以達到4．28億元，利潤總額約為1．89億元。項目投資回收期10．4年內(nèi)，遠低于行業(yè)標準（15年）。

光伏發(fā)電本身屬于清潔零排放，不過受工藝技術(shù)制約，在實踐中暫時無法徹底實現(xiàn)零污染零排放，對該項目的環(huán)境效益進行分析，至少在項目運行周期內(nèi)，不會產(chǎn)生任何廢氣，而且其可以取代一部分火電，能夠減少二氧化碳、二氧化硫等氣體的排放，可以幫助改善區(qū)域大氣環(huán)境。同時，光伏發(fā)電項目也不需要用到水資源，即便從提高發(fā)電效益考慮需要定期對光伏組件進行沖洗，也會將沖洗用水回收到雨水管網(wǎng)中，而且水中除懸浮物外不存在其他污染物，并不會對水體環(huán)境造成影響。在項目運行期間，產(chǎn)生的固體廢棄物主要是管理人員的生活來及以及廢舊太陽能電池板，生活垃圾可以定期清運，廢舊太陽能電池板也可以由組件廠家統(tǒng)一回收，不會對周邊環(huán)境造成影響。雖然在運行過程中，光伏電站會產(chǎn)生一定電磁輻射，不過因為電壓等級低，電磁輻射本身的強度也低，加上電站距離人群居住區(qū)較遠，并不會對人們的身體健康產(chǎn)生危害。

項目建成后，按照年發(fā)電量1 835．58萬KWh計算，每年可以節(jié)約標準煤0．745萬噸，減少二氧化碳排放1．925萬噸，如果按照0．18元/KWh的污染治理成本，平均每年可以節(jié)約污染治理費用335．79萬元，有著非常顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益[4]。

結(jié)語

總而言之，分布式光伏發(fā)電作為一張清潔可再生能源生產(chǎn)形勢，在可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下，得到了社會各界的廣泛關(guān)注。做好分布式光伏發(fā)電項目綜合經(jīng)濟效益的評價，能夠幫助人們更好地了解光伏發(fā)電的優(yōu)勢，有助于光伏發(fā)電項目的發(fā)展壯大，為節(jié)能減排以及環(huán)境污染治理等提供良好支撐。