摘要：在對(duì)分布式光伏項(xiàng)目年發(fā)電小時(shí)數(shù)和投資效益指標(biāo)進(jìn)行理論計(jì)算及對(duì)五個(gè)項(xiàng)目實(shí)際分析的基礎(chǔ)上，考慮建設(shè)成本、分時(shí)電價(jià)、目錄電價(jià)變化等對(duì)分布式光伏項(xiàng)目效益的影響，分析在國(guó)家實(shí)行新補(bǔ)貼政策情況下的投資效益，認(rèn)為隨著光伏補(bǔ)貼政策的退坡，雖一定程度上壓縮了投資方的利益，但仍然有一定的投資價(jià)值。

關(guān)鍵詞：分布式光伏電站;投資效益分析;新補(bǔ)貼政策

受益于國(guó)家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和國(guó)家政策的支持，集中式光伏發(fā)電項(xiàng)目以及分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目近年來發(fā)展迅速，而且相較于準(zhǔn)入和監(jiān)管較為嚴(yán)格的集中式光伏發(fā)電項(xiàng)目，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目憑借相對(duì)寬松的制度環(huán)境和高效及時(shí)的補(bǔ)貼政策更受投資者所青睞。

國(guó)家未來為充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用，科學(xué)合理引導(dǎo)新能源投資，推動(dòng)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，連年調(diào)整電價(jià)補(bǔ)貼，特別對(duì)分布式光伏項(xiàng)目的態(tài)度更傾向于鼓勵(lì)自發(fā)自用，將分布式光伏項(xiàng)目生產(chǎn)的電量盡量做到自身消納，以使分布式光伏項(xiàng)目與用戶側(cè)市場(chǎng)更緊密結(jié)合。

國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于2020年光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》公布了2020年光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策，筆者根據(jù)新的政策情況對(duì)5個(gè)正在發(fā)電的分布式光伏項(xiàng)目投資效益進(jìn)行分析，為將來分布式光伏項(xiàng)目投資決策打下基礎(chǔ)。

筆者已參與完成寮步鎮(zhèn)、鳳崗鎮(zhèn)、東城區(qū)、大嶺山鎮(zhèn)、松山湖區(qū)等5個(gè)分布式光伏項(xiàng)目的投資建設(shè)，下文將結(jié)合理論計(jì)算及分析，對(duì)這5個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行投資效益分析，以期指導(dǎo)未來項(xiàng)目的投資決策。

1 分布式光伏項(xiàng)目發(fā)電水平分析

1.1年發(fā)電小時(shí)數(shù)的理論計(jì)算

1.1.1發(fā)電水平計(jì)算的主要自變量

我們知道，對(duì)分布式光伏項(xiàng)目發(fā)電水平影響最大的因素是太陽總輻射平均值，所以就可認(rèn)為太陽總輻射平均值是分布式光伏項(xiàng)目的主要自變量。而太陽總輻射平均值又與緯度和氣候等自然因素有關(guān)，表征的是該地區(qū)光照資源的豐富程度。

筆者從事的5個(gè)分布式光伏項(xiàng)目均位于廣東東莞。查詢NASA數(shù)據(jù)庫得到東莞地區(qū)22年太陽總輻射平均值，其中全年日均太陽輻射值為3.697kWh/㎡，東莞地區(qū)月度日均輻射值分布圖如圖1所示。

1.1.2分布式光伏項(xiàng)目發(fā)電水平理論計(jì)算方式

根據(jù)《GB50797-2012 光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》，光伏發(fā)電站發(fā)電量計(jì)算公式為：

Ep=HA×PAZ/ES×K

式中：

Ep—光伏發(fā)電量（kWh）

HA—水平面太陽能總輻照量（kWh/m2，峰值小時(shí)數(shù)）

PAZ—組件安裝容量（kWp）

ES—標(biāo)準(zhǔn)條件下的輻照度（常數(shù)=1kW/m2）

K—綜合效率系數(shù)。包括光伏組件類型修正系數(shù)、光伏方陣的傾角、方位角修正系數(shù)、光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率、光照利用率、逆變器效率、集電線路損耗、升壓變壓器損耗、光伏組件表面污染修正系數(shù)、光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)。理論計(jì)算可取79.4%。

由公式可算得東莞地區(qū)的理論年發(fā)電小時(shí)數(shù)為：

HA/ES×K=3.697×79.4%×365=1071（h）。

在此計(jì)算公式中，對(duì)于給定的分布式光伏項(xiàng)目，僅有實(shí)際綜合效率系數(shù)是隨時(shí)間變化的變量，所以常用實(shí)際的HA/ES×K（單位：小時(shí)）作為“實(shí)際年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)”來對(duì)比同地區(qū)光伏電站的實(shí)際發(fā)電情況，包括其衰減情況。“實(shí)際年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)”顧名思義，它與電站容量的乘積即為電站年實(shí)際發(fā)電量，它關(guān)系到該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，是最主要的投資效益評(píng)判指標(biāo)。

1.2實(shí)際日均發(fā)電小時(shí)數(shù)

明確分布式光伏項(xiàng)目投資效益理論分析方式之后，即可與實(shí)際生產(chǎn)中的光伏項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)理論的正確性，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行各項(xiàng)目的橫向比較，甄別決定對(duì)分布式光伏項(xiàng)目投資收益影響最大的因素。

為便于將分布式光伏項(xiàng)目實(shí)際發(fā)電數(shù)據(jù)與理論分析值進(jìn)行對(duì)比，以及進(jìn)行各項(xiàng)目間的橫向比較，需將項(xiàng)目電表實(shí)際記錄的光伏發(fā)電量折算成日均等效發(fā)電小時(shí)數(shù)，公式如下：

分布式光伏項(xiàng)目每月發(fā)電量÷電站容量÷當(dāng)月天數(shù)=每月實(shí)際日均等效發(fā)電小時(shí)數(shù)

至此，可進(jìn)行不同電站之間的橫向比較，并可與NASA氣象數(shù)據(jù)中的理論值（圖2中理論值已乘綜合效率系數(shù)）進(jìn)行比較。如圖2各光伏項(xiàng)目每月日均等效發(fā)電小時(shí)數(shù)所示，部分項(xiàng)目發(fā)電未滿一整年，數(shù)據(jù)未能全部列出。

由圖2各光伏電站每月日均等效發(fā)電小時(shí)數(shù)月份可見，橫向?qū)Ρ儒疾芥?zhèn)、鳳崗鎮(zhèn)、大嶺山鎮(zhèn)、松山湖鎮(zhèn)四個(gè)光伏項(xiàng)目的發(fā)電情況較為接近，而東城區(qū)項(xiàng)目顯著低于理論值和其他項(xiàng)目水平。與理論值對(duì)比，各項(xiàng)目日均等效發(fā)電小時(shí)數(shù)隨月份的變化波動(dòng)情況與理論值較為接近，說明光伏系統(tǒng)運(yùn)作正常并且實(shí)際天氣為月發(fā)電水平的主要影響因素。值得注意的是，在2019年2月、3月、6月日均等效發(fā)電小時(shí)甚至部分超過理論平均值，代表當(dāng)月天氣晴朗天數(shù)多于歷史平均值，該地受到更多光照，發(fā)電量更多。

1.3 實(shí)際年發(fā)電水平分析

年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)是發(fā)電水平的表征指標(biāo)，可由光伏項(xiàng)目全年發(fā)電量計(jì)算得來。公式如下：

分布式光伏項(xiàng)目全年發(fā)電量÷電站容量=年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)

例如鳳崗鎮(zhèn)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)2018年3月1日到2019年2月28日的總發(fā)電量為301719kWh，該項(xiàng)目容量為278.04kW，實(shí)際年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)為1085h。其他4個(gè)項(xiàng)目由于數(shù)據(jù)不滿一年，通過NASA每月光照情況按比例擬合整年發(fā)電小時(shí)數(shù)，即可以得到年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)，再對(duì)比理論計(jì)算值1071h。對(duì)比情況如表1 各光伏項(xiàng)目年等效發(fā)電小時(shí)數(shù)所示。

東城區(qū)項(xiàng)目由于布置于停車場(chǎng)雨棚上，一是在其上方有車棚的斜拉鋼梁幾乎全天都投下陰影，導(dǎo)致在某些特殊日照角度會(huì)造成大量光伏組件的功率同時(shí)下降;二是其東側(cè)和西側(cè)都有建筑物遮擋，早晨7：30前和下午15：30后發(fā)電量會(huì)顯著低于正常值（見圖3東城區(qū)項(xiàng)目與鳳崗鎮(zhèn)項(xiàng)目分時(shí)發(fā)電量水平對(duì)比圖）。最終體現(xiàn)在圖2中，“每月日均等效發(fā)電小時(shí)數(shù)”落后于其他項(xiàng)目。

圖3東城區(qū)項(xiàng)目與鳳崗鎮(zhèn)項(xiàng)目分時(shí)發(fā)電量水平對(duì)比圖

所以，除東城區(qū)項(xiàng)目外，其他光伏項(xiàng)目的發(fā)電水平均可認(rèn)為達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 分布式光伏項(xiàng)目投資效益分析

2.1建設(shè)成本分析

分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)成本主要包括：光伏組件成本、逆變器成本、施工人工成本與直流電力設(shè)備成本、交流電力設(shè)備成本，其稅后比例結(jié)構(gòu)如圖4分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)成本構(gòu)成圖所示。

圖4分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)成本構(gòu)成圖

近年隨著補(bǔ)貼退坡，光伏組件、光伏逆變器單價(jià)的震蕩下降，分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)成本一年間約下降15%，逐漸向不需補(bǔ)貼的“平價(jià)上網(wǎng)”模式靠攏。按目前的市場(chǎng)價(jià)格，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施環(huán)境的不同分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)成本在4.5元/瓦上下浮動(dòng)。

2.2投資效益分析

2.2.1 投資效益理論分析

為在項(xiàng)目開展前評(píng)估分布式光伏項(xiàng)目可行性，需要在理論上對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行投資效益分析。下文以大工業(yè)光伏項(xiàng)目為算例，算例所需要用到的基本參數(shù)如表2投資回報(bào)測(cè)算基本參數(shù) 所示。

在上述條件下，可算得靜態(tài)回本周期5.7年，動(dòng)態(tài)回本周期8.0年，靜態(tài)投資收益率9.5%，內(nèi)部收益率11.6%。此收益條件具有較好的投資效益。

2.2.2實(shí)際收益情況

經(jīng)過對(duì)寮步鎮(zhèn)、鳳崗鎮(zhèn)、東城區(qū)、大嶺山鎮(zhèn)、松山湖區(qū)等5個(gè)分布式光伏項(xiàng)目的實(shí)際發(fā)電量、年收益等情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到分布式光伏項(xiàng)目的經(jīng)營(yíng)情況如表3光伏項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)情況分析表所示。

分析表格數(shù)據(jù)可得，實(shí)際回報(bào)年限與理論測(cè)算分析較為一致。其中東城區(qū)項(xiàng)目由于前文分析的物理遮擋等因素，發(fā)電水平低于設(shè)計(jì)值，故與理論測(cè)算分析有一定差異。

3 分布式光伏項(xiàng)目投資價(jià)值分析

光伏項(xiàng)目收益主要來源于將清潔的光伏發(fā)電電能以低于目錄電價(jià)的價(jià)格出售給用戶所獲得的收益，次要收益來源于度電補(bǔ)貼的收益，即每發(fā)一度電就按一定價(jià)格對(duì)光伏投資方進(jìn)行補(bǔ)貼。目錄電價(jià)的下調(diào)和度電補(bǔ)貼的下降都會(huì)對(duì)光伏項(xiàng)目收益產(chǎn)生顯著的影響。

3.1分時(shí)電價(jià)折算方式對(duì)收益計(jì)算的影響

按國(guó)家發(fā)改委定價(jià)，大工業(yè)用戶使用帶有“峰平谷”時(shí)段的分時(shí)電價(jià)，分布式光伏項(xiàng)目發(fā)電時(shí)段橫跨電價(jià)的峰谷時(shí)段，所以在投資回報(bào)理論測(cè)算時(shí)，“就地消納電價(jià)”采用中午3小時(shí)峰時(shí)、白天6小時(shí)平時(shí)電價(jià)按時(shí)長(zhǎng)加權(quán)平均折算，據(jù)此計(jì)算光伏平均消納電價(jià)理論值為0.7711元/kWh。

全年鳳崗鎮(zhèn)光伏項(xiàng)目在發(fā)電表錄得發(fā)電峰平谷電量比例為11：18：1，如對(duì)大工業(yè)分時(shí)電價(jià)進(jìn)行折算，平均電價(jià)為0.77￥/kWh;大嶺山鎮(zhèn)光伏項(xiàng)目3-6月發(fā)電表錄得峰平谷電量比例為9：15：1，折算平均電價(jià)為0.73￥/kWh。

將實(shí)際折算值與理論折算值0.7711元/kWh進(jìn)行對(duì)比，可知平均電價(jià)的理論計(jì)算會(huì)比實(shí)際情況略大（偏差0.1%～5.6%），但影響可忽略不計(jì)，故可采用簡(jiǎn)單的加權(quán)平均方式來計(jì)算光伏平均消納電價(jià)。同樣地，當(dāng)分時(shí)電價(jià)定價(jià)政策發(fā)生改變時(shí)，也可粗略地按電價(jià)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行加權(quán)平均折算出平均電價(jià)，在可接受的偏差之內(nèi)重新對(duì)光伏項(xiàng)目收益進(jìn)行評(píng)估。

3.2目錄電價(jià)下調(diào)對(duì)光伏項(xiàng)目收益的影響

目錄電價(jià)在近年逐步降低，2018年5月10kV大工業(yè)平時(shí)電價(jià)0.6393元/kWh，10kV一般工商業(yè)電價(jià)0.8085元/kWh;2019年7月10kV大工業(yè)平時(shí)電價(jià)0.6381元/kWh，10kV一般工商業(yè)電價(jià)0.6752元/kWh。大工業(yè)電價(jià)下降0.2%，一般工商業(yè)下降16.5%。

因與用戶結(jié)算時(shí)采用當(dāng)前的電價(jià)進(jìn)行打折，所以一般工商業(yè)光伏收益下降程度與電價(jià)下降程度一致。由于東城區(qū)光伏項(xiàng)目、寮步鎮(zhèn)光伏項(xiàng)目采用一般工商業(yè)電價(jià)，所以受到電價(jià)下降的影響，收益減少16.5%，靜態(tài)回收期從7年延后到8年，內(nèi)部收益率從10.1%下降至8.2%。

3.3 補(bǔ)貼下降對(duì)分布式光伏投資收益的分析

2018年5月31日發(fā)改能源〔2018〕823號(hào)文調(diào)整分布式光伏補(bǔ)貼至0.32元/kW·h。這是繼2017年12月19日發(fā)改價(jià)格規(guī)〔2017〕2196號(hào)文將補(bǔ)貼從0.42元/kW·h降至0.37元/kW·h之后短時(shí)間內(nèi)又一次的光伏退補(bǔ)政策。2020年政策“采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式的工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，全發(fā)電量補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為每千瓦時(shí)0.05元”。

未來光伏投資可能會(huì)面臨無國(guó)家補(bǔ)貼的情況，下文展示“0.32元補(bǔ)貼”和“無補(bǔ)貼”兩種情況的投資收益指標(biāo)。表4有無補(bǔ)貼對(duì)投資收益指標(biāo)的影響展示前文計(jì)算條件下的主要投資收益指標(biāo)，可見補(bǔ)貼取消使動(dòng)態(tài)回收期延長(zhǎng)至約2倍，但成本的調(diào)控可減少動(dòng)態(tài)回收期約30%，即使無補(bǔ)貼且成本仍未明顯下降，分布式光伏項(xiàng)目仍具有投資價(jià)值。圖5成本高低與補(bǔ)貼有無對(duì)動(dòng)態(tài)投資回收情況的影響曲線 展示不同條件下的動(dòng)態(tài)投資收益曲線，其中與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為動(dòng)態(tài)投資回收年限，圖中可見有補(bǔ)貼的曲線均在無補(bǔ)貼上方，說明補(bǔ)貼是最主要的影響因素，建設(shè)成本是次要影響因素。

4結(jié)語

從上述分析可以看出，隨著光伏補(bǔ)貼政策的退坡，平價(jià)上網(wǎng)（取消補(bǔ)貼）已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，光伏退補(bǔ)的政策也在倒逼光伏行業(yè)上游產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步降低成本。經(jīng)計(jì)算，光伏補(bǔ)貼退坡程度與光伏行業(yè)成本下降趨勢(shì)相近，雖一定程度上壓縮了投資方的利益，但也仍然有一定的投資價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介：高堃植（1993-）畢業(yè)于華南理工大學(xué)，主要從事綜合能源項(xiàng)目開發(fā)與全生命周期管理、電動(dòng)汽車項(xiàng)目開發(fā)與管理工作。