平價上網條件下山西地面光伏投資經濟性分析

方昌勇 吳孝炯

（浙江浙能綠能電力發展有限公司山西分公司，山西 太原 030006）

2021年6月7日國家發展改革委《關于2021年新能源上網電價政策有關事項的通知》（發改價格〔2021〕833號）明確指出：2021年起，對新備案集中式光伏電站、工商業分布式光伏項目和新核準陸上風電項目（以下簡稱“新建項目”），中央財政不再補貼，實行平價上網。2021年新建項目上網電價，按當地燃煤發電基準價執行；新建項目可自愿通過參與市場化交易形成上網電價，以更好體現光伏發電、風電的綠色電力價值[1]；地面光伏發電項目已全面進入平價時代。

在平價上網條件下，地面光伏項目的經濟性是投資決策時必須考慮的因素，也是行業規劃主管部門分析研判其發展前景的關鍵因素之一。目前已有部分文獻對山西省光伏產業發展政策、路徑等進行了研究，如文獻[2]對“十四五”時期山西可再生能源發展政策研究進行研究；文獻[3]對山西光電產業發展路徑進行了探索；文獻[4]報道了第七屆山西清潔能源峰會盛況，提出為雙碳目標早日實現貢獻“山西方案”；文獻[5]分析了平價上網時代新能源發電經濟性和發展趨勢；文獻[6]對平價上網形勢下廣西風電、光伏發電經濟性進行了分析；總體來說，研究國內地面光伏項目投資成本的文獻較多，而對山西省地面光伏項目投資成本進行研究的文獻還較少。

為了研判平價上網條件下山西地面光伏項目投資的經濟性，本文根據山西地面光伏發展現狀，通過平準化能源（發電）成本（LCOE）模型測算山西“十四五”時期地面光伏度電成本，并對影響測算結果的主要因素進行敏感性分析，最后綜合度電成本測算結果和山西燃煤發電基準上網電價（標桿電價）分析平價上網形勢下地面光伏項目的經濟性。

一、山西光伏發電總體狀況

山西省太陽能資源豐富，晉北屬于二類資源區，晉南屬于三類資源區。截至2021年3月底，山西全省發電總裝機規模達10611萬千瓦，其中光伏1311萬千瓦，占比12.7%；風電2009萬千瓦，占比19.5%；水電223萬千瓦，占比2.1%；其余均為火電。光伏裝機規模位居全國第七位。

二、地面光伏發電成本分析

（一）LCOE模型

LCOE模型是國際通行的用于發電項目成本評估的模型，不考慮除發電以外的其他收入，計算公式如下[7]。

式中： C0為全投資成本， COPEXn為第n年的運維成本；COTn為第n年保險費等其他費用，r為折現率；N為項目生命周期，M為發電項目裝機容量；H為年利用小時數。

考慮到2021年7月全國碳排放權交易市場已上線運行，今后地面光伏在碳市場中獲得碳排放配額（CEA）交易收入可能性較大，有必要對LCOE模型進行修正，設第n年的從碳市場中獲得的收入為CEAnI ，則改進后的LCOE計算公式如下。

（二）成本構成分析

地面光伏項目初始投資成本主要包括太陽能電池組件、逆變器、變壓器、升壓站、支架等設備材料成本和土地、接網、建安、管理等非設備材料成本，送出工程、儲能以及路條資源費、鄉村振興捐贈、配套實體投資等其他成本，根據對2021上半年山西省建設中地面光伏電站的調研，目前單位造價為4元/W左右（含10%，2小時儲能），各項成本組成及占比見表1及圖1。

表1 山西省地面光伏項目初始投資造價表

三、山西省地面光伏投資分析

（一）電力成本算例測算

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地面光伏項目為例，按目前山西光伏項目年度運營成本約為70元/kW（含土地租金）計算運營成本；納稅按享受相應的優惠政策考慮；光伏系統衰減率按首年2.5%，后續每年0.6%考慮，LCOE模型各參數見表2。

表2 山西太原地面光伏LCOE模型參數

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

同樣，根據山西各地的光照資源條件，在其他條件不變，由于各地區首年有效利用小時數不同，運用公式（1）、（2）可測算得山西各地地面光伏LCOE及 'LCOE成本見表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收入的前提下，山西省各地區地面光伏項目度電成本均高于燃煤發電基準電價，總體暫不具備平價上網條件；考慮碳市場收入的情況下，山西晉北朔州、大同、忻州三個地區地面光伏項目度電成本已低于燃煤發電基準電價，可以實現平價上網。

（二）單位造價因素的敏感性分析

采用變動幅度法對單位造價因素進行敏感性分析，引入單位造價敏感系數cE，其測算公式如式（3）所示。

由此測得山西太原地面光伏項目度電成本對單位造價的敏感系數為0.814，可以說單位造價對地面光伏項目度電成本影響非常大，降低單位造價是降低地面光伏度電成本最有效的方法，單位造價又與太陽能電池組件價格密切相關，2021年市場價為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、結束語

本文基于LCOE模型測算了山西各地地面光伏的度電成本，并分析單位造價因素的敏感性，通過對比測算結果及山西燃煤發電基準電價，分析了山西省地面光伏項目平價上網的經濟性，考慮碳市場收入，晉北地區度電成本已低于燃煤發電基準電價，具備平價上網條件，后續如果初始單位造價進一步降低，則山西大部分地區將具備平價上網條件，為今后山西省地面光伏項目投資開發提供參考。