太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及其投資分析

李 楠

（中節(jié)能（天津）投資集團(tuán)有限公司 天津 300201）

一、我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

我國自1958年開始研制太陽電池,但此后我國光伏行業(yè)一直發(fā)展較慢，長期以來，產(chǎn)品主要用于解決無電地區(qū)的供電問題。直到2000年，隨著無錫尚德、保定英利等一批本土光伏企業(yè)逐漸創(chuàng)立，我國太陽能電池生產(chǎn)能力飛速增長，逐漸成長為太陽能光伏電池生產(chǎn)大國。2007年首超日本，成為全球電池組件產(chǎn)量第一位。但我國的光伏發(fā)電市場需求發(fā)展速度一直較慢。2009年初，為了幫助國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，政府出臺(tái)了具有歷史意義的“金太陽”和“光電建筑”補(bǔ)貼政策，極大地促進(jìn)了光伏系統(tǒng)在我國應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年、2010年、2011年我國新增裝機(jī)容量分別達(dá)到373MW、893MW和1.9GW，而全球新增裝機(jī)容量分別達(dá)到1.7GW、2.23GW和23.5GW，太陽能光伏系統(tǒng)在我國的裝機(jī)量持續(xù)增長，已經(jīng)成為了全球主要的終端應(yīng)用市場。

二、太陽能光伏系統(tǒng)的分類

1、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、充放電控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)主要應(yīng)用在我國中西部或偏遠(yuǎn)不通電鄉(xiāng)村地區(qū)，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民提供最基本的電力供應(yīng)。

2、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)通過逆變器與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)連接，可以通過電網(wǎng)將所發(fā)電能進(jìn)行再分配，可供電力調(diào)峰。主要包括大型地面電站和與建筑結(jié)合的中小型光伏系統(tǒng)。

（1）、大型地面光伏電站

大型地面光伏電站是指大多建設(shè)在荒漠、灘涂上，接入10KV以上電壓等級依靠上網(wǎng)電價(jià)來進(jìn)行電費(fèi)交易的光伏系統(tǒng)。在我國大型地面光伏電站多數(shù)位于青海、寧夏、內(nèi)蒙、西藏以及少數(shù)東部地區(qū)的灘涂荒地上。近年來，我國的大型光伏并網(wǎng)電站進(jìn)入快速建設(shè)期，多由中央企業(yè)或地方國有企業(yè)主導(dǎo)投資建設(shè)，以華能、華電、國電、大唐、中電投、中節(jié)能、中廣核等為主的大型電力或投資公司紛紛在我國光照資源豐富的中西部地區(qū)跑馬圈地，投資建設(shè)數(shù)十兆瓦規(guī)模的大型電站項(xiàng)目，使我國的光伏終端市場逐漸發(fā)展壯大，能源結(jié)構(gòu)逐漸改變，我國光伏行業(yè)對海外市場的依存度有所下降。

（2）、建筑結(jié)合光伏電站

光伏建筑一體化，是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合的方式不同，光伏建筑一體化可分為兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合，即BAPV。這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用。另一類是光伏方陣與建筑的集成，即BIPV。這種方式是光伏組件以一種幕墻材料的形式出現(xiàn)，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。建筑結(jié)合光伏系統(tǒng)不占用額外的地面空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣泛應(yīng)用的最佳安裝方式。而BIPV是光伏建筑一體化的一種高級形式，對光伏組件的要求較高，不僅要滿足發(fā)電的功能要求同時(shí)還要兼顧建筑的基本功能要求。但目前受困于成本的問題BIPV系統(tǒng)在短期內(nèi)還難以大規(guī)模普及，但薄膜技術(shù)的進(jìn)步使太陽能電池所需的半導(dǎo)體原料用量大大減少，降低了生產(chǎn)成本同時(shí)轉(zhuǎn)化效率也進(jìn)一步提高，目前商用薄膜電池轉(zhuǎn)化效率已接近10%的水平，發(fā)展前景看好。

三、國家補(bǔ)貼政策分析

200 9年3月，國家財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布 《關(guān)于加快推進(jìn)太陽能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見》的通知。同年7月，國家財(cái)政部、科技部和國家能源局發(fā)布《關(guān)于實(shí)施金太陽示范工程的通知》。上述兩個(gè)文件對于從兩個(gè)不同的口徑對投資建設(shè)太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目的項(xiàng)目業(yè)主給予大約投資總額50%的初裝補(bǔ)貼?！敖鹛栄a(bǔ)貼”重點(diǎn)對于規(guī)模在300KW以上的較大型光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼，而“光電建筑補(bǔ)貼”則重點(diǎn)對于規(guī)模在50KW以上的與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼持?！敖鹛枴焙汀肮怆娊ㄖ毖a(bǔ)貼政策的頒布執(zhí)行極大地促進(jìn)了我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)和應(yīng)用，中國從此逐步由太陽能“制造大國”向“應(yīng)用大國”轉(zhuǎn)變。2009年至今的三年來，每年的“金太陽”和“光電建筑”補(bǔ)貼政策已實(shí)現(xiàn)常態(tài)化，示范項(xiàng)目的各種管理制度和技術(shù)要求也逐漸完善。隨著太陽能電池組件、逆變器等主要設(shè)備價(jià)格的大幅下降，項(xiàng)目初裝補(bǔ)貼額也逐年下降，由2009年初的補(bǔ)貼20元/瓦降至2012年初的補(bǔ)貼7元/瓦。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和成本的持續(xù)下降，預(yù)計(jì)在5年以后，光伏發(fā)電電力的市場價(jià)格可以達(dá)到與火力發(fā)電同樣的價(jià)格水平，如果再考慮到火力發(fā)電的后期環(huán)境污染治理成本，則火力發(fā)電廠相比于光伏發(fā)電在成本上則更不具有競爭力。那時(shí)就不再需要國家對光伏發(fā)電項(xiàng)目予以補(bǔ)貼，太陽能發(fā)電真正的走入了尋常百姓家。

201 1年7月，國家發(fā)改委下發(fā)的《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》規(guī)定，2011年底前建成投產(chǎn)的太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目，上網(wǎng)電價(jià)統(tǒng)一核定為每千瓦時(shí)1.15元（含稅）。此后并網(wǎng)的項(xiàng)目項(xiàng)目，除西藏外上網(wǎng)電價(jià)均為每千瓦時(shí)1元。全國統(tǒng)一上網(wǎng)電價(jià)的頒布，對于以五大電力集團(tuán)為代表的再我國西部地區(qū)投資建設(shè)大型地面電站的投資者來說，是一個(gè)重大利好消息，項(xiàng)目的投資收益率有了國家紅頭文件的保障。但同時(shí)該通知中未提及當(dāng)前上網(wǎng)電價(jià)的有效期限，以及并未按照我國東西部太陽能光照資源不同的地區(qū)區(qū)別對待，而是一刀切，光伏上網(wǎng)電價(jià)全國統(tǒng)一，使得該上網(wǎng)指導(dǎo)電價(jià)只對于我國中西部地區(qū)有意義。該電價(jià)在西藏、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙西部等光照資源豐富的地區(qū)投資大型光伏電站建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)贏利，而在我國中東部等大部分地區(qū)，該電價(jià)則無法實(shí)現(xiàn)盈利。不論如何，太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的出臺(tái)將會(huì)大力促將我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，及太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目在我國的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

2012年金太陽與光電建筑補(bǔ)貼對比表

四、太陽能光伏項(xiàng)目的投資經(jīng)營模式及效益分析

隨著我國對于太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目的國家補(bǔ)貼政策日益完善，上網(wǎng)電價(jià)及示范項(xiàng)目投資補(bǔ)貼的政策已經(jīng)常態(tài)化，投資太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目已逐漸成為可能。下面分別對于大型地面光伏并網(wǎng)電站和太陽能光電建筑一體化項(xiàng)目的投資經(jīng)營模式進(jìn)行分析。

1、大型地面光伏并網(wǎng)電站

我國西部甘肅、寧夏、青海、西藏、新疆及內(nèi)蒙古西部等地光照資源充沛，年均峰值日照小時(shí)數(shù)將可達(dá)3000小時(shí)以上，年太陽總輻射量可達(dá)7000-8000兆焦/平米，比我國東部地區(qū)大約多80%。西部大型地面電站一般一期建設(shè)規(guī)模不小于十兆瓦，所發(fā)直流電力經(jīng)逆變、升壓后并入當(dāng)?shù)?0KV或35KV高壓電網(wǎng)。項(xiàng)目建設(shè)成本較之于屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)較低。在目前的市場狀況下，在青海、寧夏等太陽能年總輻射量大于7000兆焦/平米的地區(qū)投資建設(shè)大型地面光伏電站，自有資金40%，銀行貸款60%的情況下，按照1.15元/度的上網(wǎng)電價(jià)測算，項(xiàng)目投資收益率在10%，投資回收期為10年左右，具有較好的投資價(jià)值。

天津市1MW項(xiàng)目模型簡化財(cái)務(wù)評價(jià)

2、城市內(nèi)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)

在目前的市場環(huán)境和政策條件下，在城市內(nèi)的大型公建、廠房投資建設(shè)屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目需具備如下條件：

1、項(xiàng)目建設(shè)類型為城市內(nèi)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)（BAPV）。

BAPV系統(tǒng)較之BIPV系統(tǒng)成本較低，施工簡單，經(jīng)濟(jì)效益較好。

2、項(xiàng)目須獲得 “金太陽”或“光電建筑”補(bǔ)貼，即獲得項(xiàng)目投資額約一半的國家補(bǔ)貼。

“金太陽”補(bǔ)貼已有逐漸向大型開發(fā)區(qū)、產(chǎn)業(yè)園等集中連片式屋頂傾斜的趨勢，對項(xiàng)目規(guī)模的要求越來越高，2012年更是提高到2兆瓦起步；而“光電建筑”補(bǔ)貼則對項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模要求較低。只要大于50KW即可，但只面向與建筑結(jié)合的項(xiàng)目，地面電站項(xiàng)目不予考慮。

3、項(xiàng)目所在地的電力公司允許光伏系統(tǒng)所發(fā)電力自發(fā)自用，采用380V低壓側(cè)并網(wǎng)的技術(shù)條件，并以當(dāng)?shù)氐墓ど虡I(yè)用電價(jià)格進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算。

采用上述方法可以節(jié)約并網(wǎng)設(shè)備投入，實(shí)現(xiàn)電費(fèi)用戶側(cè)結(jié)算，獲得較理想的工商業(yè)用電結(jié)算價(jià)格；

下面以天津市1MW項(xiàng)目為模型進(jìn)行簡化財(cái)務(wù)評價(jià)分析。

天津市平均多年太陽總輻射量約為5000兆焦/平方米，假設(shè)項(xiàng)目裝機(jī)容量為1MW，采用晶體硅電池組件，建設(shè)成本為14元/瓦，獲得投資額一半的國家補(bǔ)貼資金，其余資金來源為自籌資金，則項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)如下：

一般來說，屋頂光伏電站項(xiàng)目14元/瓦的建設(shè)成本（包含前期費(fèi)用）在當(dāng)前國內(nèi)的市場行情下是可以做到的，只要項(xiàng)目投資者與建筑業(yè)主達(dá)成屋頂使用協(xié)議，結(jié)算的含稅電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在0.9元/度以上，則此類項(xiàng)目的收益率可超過10%，并且光伏電站項(xiàng)目發(fā)電量平穩(wěn)，運(yùn)營成本低，回報(bào)率穩(wěn)定，同時(shí)符合國家的戰(zhàn)略發(fā)展方向，是一類較理想的投資項(xiàng)目。但在當(dāng)前電網(wǎng)企業(yè)仍處于壟斷地位的形勢下，光伏系統(tǒng)所發(fā)電量是采取自發(fā)自用低壓側(cè)并網(wǎng)，還是升壓到10KV以上的高壓并網(wǎng)，國家尚未出臺(tái)指導(dǎo)性文件，這給光伏系統(tǒng)所發(fā)電能順利并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)收益留下了較大的不確定因素。