基于成本收益的居民分布式光伏度電補貼測算

應莉 周潔

[摘要]文章以寧波5千瓦居民光伏安裝為例，基于成本收益的分析思路測算了居民分布式光伏度電的補貼額度。結果表明：光伏客戶的靜態投資回收期約為9214年；平均每年投資收益率為812%，居民光伏客戶在投資期內收回自有投入成本只需補貼03053 元/千瓦時，要分別保證5%～25%的自有資本投資收益率、相應的單位度電補貼增長幅度分別為160%～806%；當初始安裝成本為573元/W時，浙江11個地區的單位度電補貼處在02598～03411元，平均度電補貼標準為03072元就可以保證光伏客戶獲得10%的收益率。

[關鍵詞]家庭分布式光伏；發電投資；成本收益；合理補貼

[DOI]1013939/jcnkizgsc201915032

1引言

在國家強有力的補貼政策支持下，我國光伏產業發展成效顯著。“十二五”期間年均裝機增長率超過50%，“十三五”期間前兩年平均裝機增長率75%，截至2018年5月底，全國光伏發電累計并網裝機容量已超過14億千瓦。就分布式光伏而言，自2016年開始在全國范圍內掀起了投資和建設的高潮，預計2018年裝機總容量有望超過10千兆瓦。根據最新的《關于2018年光伏發電有關事項的通知》（發改能源﹝2018﹞823號），普通光伏電站標桿電價國家補貼一類至三類資源區分別為每千瓦時05元、06元、07元；“自發自用、余量上網”模式的分布式光伏發電補貼標準為每千瓦時032元；符合國家政策的村級光伏扶貧電站標桿電價保持不變。為了進一步促進分布式光伏的財政補貼政策的優化調整，本文以寧波5千伏家庭光伏為例，模擬測算了不同收益率下的合理補貼標準，以期為建立科學、合理的光伏補貼退坡機制提供決策參考。

2基于成本-收益的分布式光伏合理補貼的測算

21 分布式光伏投資收益率的計算方法

分布式光伏的投資收益率為除以凈收益/總投資，這就要先要計算出分布式光伏投資項目的凈收益現值，有關參數的含義及其計算方法如下。

（1）凈現值（NPV）。凈現值（NPV）是指在項目使用期限內的凈收益的代數和。凈現值計算式為：

NPV（i0）=∑ni=0Ft（i+i0）-1（1）

式中，Ft為第t年的凈現金流量。

（2）凈現金流量。凈現金流量是“現金流入”與“現金流出”之差。

（3）現金流入。現金流入主要包括銷售收入、折舊、項目終了回收期固定資產回收殘值等。其中，家庭式屋頂光伏電站的現金流入主要以銷售收入為主，銷售收入f計算式為：

f=（Eom-Eo）×P1+Eo×P2+f1（2）

式中，Eom為年發電量；P1為當地脫硫煤電價；Eo為用戶自用發電量；Ps2為當地電網電價；fsi為系統其他收入，主要是來自各級政府的財政補貼。

（4）現金流出。現金流出主要包括固定資產投資及其利息、流動資金、銷售成本等。對于家庭式屋頂光伏電站來說，現金流出主要是財務成本，包括固定資產投資及其利息、運營管理費用。

（5）固定資產投資。固定資產投資主要是光伏發電設備安裝的系統成本，也即整個光伏系統的施工建設成本。建設階段的成本主要是裝機成本，包括光伏組件成本、組件支架成本、電纜成本、支架基礎成本（輔材輔料）、逆變器成本、計量裝置成本及安裝成本（人工費）。計算公式為：

Civs=Cpan+Cstr+Casb+Cbas+Cmmm（3）

其中，Civs為裝機成本；Cpan為光伏組件成本；Cstr為組件支架成本；Casb為安裝費；Ccab為電纜成本；Cbas為支架基礎成本；Cinv為逆變器成本；Cmmm為計量裝置成本。

（6）固定資產投資的利息。固定資產投資的利息可用式（4）計算：

C0=Civs×r1×r2（4）

式中，Civs為總投資；r1為貸款比例；r2為貸款利率。

（7）運營管理費用。運營管理費用主要為電站維護和管理費，運營費用占總投資的比例。

22“自發自用、余量上網”運營模式下現有成本收益分析

221分布式光伏成本收益測算的財務數據

5千瓦光伏系統發電的主要財務條件如表1所示。

222“自發自用，余量上網”運營模式下成本收益分析

根據目前分布式光伏安裝的實際，選擇“自發自用，余量上網”運營模式的客戶占絕大多數，因此這樣商業運作模式的最優代表性。由于整個項目的初始成本為2865萬元，按照70%貸款比例，貸款金額為20055元（28650×07=20055元），按照貸款年利率為588%的標準，貸款期限為20年的條件下，每年需要支付本利和為17076元。此外，考慮到年2%維修費用，則除了第一年外，每年需支付573元的年維修費。

光伏項目收入包括年上網電量收入、因自發自用電節省費用以及年全發電量補貼三部分。若上網電價每度收入按照浙江脫硫標桿電價04153元計算，自用電量節省費用按照寧波地區居民生活電價0554元計算，則光伏項目的總收入可按照如下公式計算得到：

總收入=自發自用電量×（0554+032+01）+余量上網電量×（04153+032+01）。

依據上述分析，5kW分布式光伏發電系統每年成本收益及凈利潤見表2所示。進而根據表2可計算相應的投資回收期和投資回報率：

①發電系統的靜態投資回收期Tp2=T-1+（第T-1年的累計凈現金流量的絕對值/第T年的凈現金流量）=10-1+（61907/289049）=9214年

②20年的投資周期內投資收益率R=（（總收入-總投資））/總投資

=（7517372-28650）/28650=16239%；

③平均每年投資收益率R=（（總收入-總投資）/20）/總投資

=（（7517372-28650）/20）/28650=812%。

23 “自發自用，余量上網”運營模式下分布式光伏的合理補貼標準

231分布式光伏的合理補貼標準

要測算分布式光伏的合理補貼，首先應該界定清楚分布式光伏合理補貼內涵。參考現有的研究成果，本研究認為分布式光伏度電合理補貼是指保證光伏安裝客戶在投資分布式光伏發電設備所能獲得合理自有投資回報率（假定在25%以內）的基礎上需要給予相應的補貼。

計算中不考慮通貨膨脹。根據前述成本收益的計算方法，家庭分布式電站項目現金流入主要包括年上網電量收入、因自發自用電節省費用以及年全發電量補貼三部分。先考慮上網電價每度收入按照浙江脫硫標桿電價04153元計算，自用電量節省費用按照浙江地區居民生活電價0554元計算。因此，收益=自發自用電量×（0554）+余量上網電量×（04153）。且每年按照初始投資成本的2%計算維護費用。依據上述原則，5kW分布式光伏發電系統在“自發自用、余量上網”運營模式下每年成本收益及凈利潤如表2所示。

由于整個項目的初始成本為2865萬元；按照70%貸款（28650×07=20055元），貸款年利率為588%，每年需要支付11793元（20055×588%元），并且在貸款期限為20年，在第20年需要歸還本金；30%的自有資金（28650×03=859500元），20年凈收益的現值為-1817425 元，按照初始投資為859500元計算，虧損267702467元（-1817425-859500），虧損也即需要補貼的部分。

要保證光伏客戶投資不虧本，所需最低補貼為267702467元，進而將虧損額分攤到每度電的約占03054（267702467/8766838），這意味著每度電省補貼只需03054元即可。而要保證自有資本投資收益率分別為5%、10%、15%、20%和25%的前體系、最低單位度電補貼分別為03102元、03152元、03201元 、03250元和03299元，相對收回成本單位度電補貼增長幅度分別為160%、324%、485 %、645 %和806%。結果如表2所示。

2325千瓦居民家庭光伏發電最低補貼的敏感性分析。

按照前述分析過程，分別討論不同投資回報率以及不同成本條件下政府應該給與的度電補貼金額，結果見表3。表3展示了當分布式光伏系統初始成本為573元/瓦時、保證自有投資收益率為10%的情況下，初始成本若分別下降10%、20%、30%、40%以及50%后浙江省11個地區分別應該給予度電補貼金額。由表3可知，當初始安裝成本為573元/瓦時，浙江11個地區的平均度電補貼標準為03072元/千瓦時之間就可以保證光伏客戶獲得10%的收益率。當初始安裝成本分別下降10%、20%、30%、40%和50%時，浙江11個地區的平均度電分別給予02449元、01915元、01382元、00848元和00315元的補貼標準就可以保證客戶獲得10%的收益率。比較可知，單位度電的補貼降幅度分別為2028%、3766%、5501%、7240%和8975%。

3結論

為了促進分布式光伏的財政補貼政策的優化調整，以寧波5千瓦居民光伏安裝為例，基于成本收益的分析思路測算了家庭分布式光伏發電合理補貼。主要結論如下。

（1）以寧波5千瓦居民光伏安裝為例，考慮現有的補貼收益（國補032元+省補01元）情況下，光伏客戶的靜態投資回收期約為9214年；平均每年投資收益率為812%。寧波地區的居民光伏客戶在投資期內收回自有投入成本只需補貼03053 元/千瓦時，要分別保證5%、10%、15%、20%和25%的自有資本投資收益率、相應的單位度電補貼增長幅度分別為160%、324%、485 %、645 %和806%。

（2）當初始安裝成本為573元/瓦時，浙江11個的地區的單位度電補貼處在02598～03411元，平均度電補貼標準為03072元就可以保證光伏客戶獲得10%的收益率。當初始安裝成本分別下降10%、20%、30%、40%和50%時，單位度電的補貼降幅度應分別為2028%、3766%、5501%、7240%和8975%。

參考文獻：

[1] 史珺光伏發電成本的數學模型分析[J].太陽能，2012（2）：53-58.

[2] 時璟麗光伏補貼距離退出還有多遠？[N]中國能源報，2017-09-04（017）