光伏发电项目收益影响因素分析

张爱民　王文丹

摘要：光伏发电项目建设从决策、竞价、招标、运营的每一阶段都应进行有效的成本控制，文章以三类资源地区光伏项目建设为例，分析造价、电价、系统效率等对项目投资财务内部收益率的影响程度，从而论证光伏发电企业应注重项目全流程的成本控制，使企业获得最大的利润，确保投资收益。

关键词：光伏发电；收益；影响因素；投资；电价

一、国内光伏电站开发概述

我国是世界光伏装机大国，太阳能“十三五规划”制定光伏总装机目标为105GW。截至2016年年末，全国光伏新增装机量高达34.54GW，累计装机容量已经达到77.42GW，其中集中式光伏67.1GW，分布式光伏装机10.32GW。同时，国家能源局直接取消了计划中和在建的103个火电项目，显示了国家对于发展清洁能源的信心。

光伏发电产业作为新型能源项目，对其收益的研究应该贯穿于工程项目始终，以利于提高光伏发电企业的经济效益。以下按照太阳能辐照三类资源区的山西中南部地区建设5万千瓦（50MW）典型光伏电站为例，年有效利用1200小时，2017年6月30日以后的上网电价为0.85元/度，系统造价6.5元/瓦，系统效率81%，以行业普遍采用的IRR项目投资内部收益率为财务评价指标，从投资控制、上网电价、发电量、利率等影响因素进行分析。

二、投资的影响

国内光伏电站开发建设已日趋成熟，特别是国家能源局通过在各地实施光伏领跑者基地招标，使全行业充分竞争，各子系统的投资透明化。

（一）投资构成

光伏电站的投资主要由三大部分组成，分别为设备及安装工程（80%）、建筑工程及外线工程（12%）、其他费用（8%）。其中，光伏组件及支架的费用占到总投资的45%～55%左右，对总投资的影响很大；电气设备及材料的技术标准成熟、市场价格也极为透明；组件、逆变器等设备成本今后仍有一定的下降空间，可通过招标控制价格水平；电缆、建安等投资下降空间不大；与当地建设条件关系较大的是接网、土地、项目前期开发费等。

（二）单瓦造价

根据各地日照条件、土地条件、并网等级、开发规模等因素的区别，光伏电站系统造价成本已从近年的8～9元/瓦稳定在目前的6～7元/瓦之间，投资成本大幅降低。由中国光伏行业协会、中国电子信息发展研究院共同出版的《中国光伏产业发展路线图（2016年版）》明确提出，到2020年系统造价可下降至5.7元/瓦；若能有效降低土地、电网接入以及项目前期开发费用等非技术成本，至2020年电站系统投资有望下降至5元/瓦以下。考虑到未来部分电站为了提高发电小时数，可能会引入容配比设计、跟踪系统、智能化运维等，投资成本可能会提升，但发电成本总体呈现下降趋势。

（三）测算分析

其他因素不变，按照目前6.5元/瓦的平均造价进行敏感性测算如表1。

三、上网电价的影响

（一）电价政策

近年来，我国光伏上网电价逐步降低，由2011年的1.15元/度降至目前的0.98元/度（三类资源区）。2016年开始，以光伏领跑者基地的电价招标为标志，各地的商业电站指标分配全面采用了竞价机制，普遍实现了国家能源局要求降低标杆电价的政策预期；根据国家发改委《关于调整光伏发电陆上风电标杆上網电价的通知》发改价格〔2016〕2729号文件，2017年6月30日后，三类资源区上网电价降至0.85元/度。特别是国家能源局近期公布了《太阳能发展“十三五”规划》，截至2020年年底，光伏发电电价水平在2015年基础上下降50%以上，届时三类地区上网电价将由目前的每度0.98元下降到0.5元左右，有望在用电侧实现平价上网目标。上网电价的逐年下调势必加速国内光伏产业的技术升级进程，采用新材料、新工艺成为光伏行业技术革新的必由之路。

（二）测算分析

其他因素不变，按照上网电价0.85元/度，最低0.75元/度进行敏感性测算如表2。

四、发电量的变化影响

光伏电站的发电量取决于装机容量、峰值小时数、系统效率。确定选址后，系统效率成为发电量的关键因素，我国光伏电站综合系统效率均值为81%左右，随着光伏电站整体设计、施工、运维技术水平的提高，光伏电站的效率也在不断提高。

（一）综合系统效率

综合系统效率=光伏方阵组合损耗×发电单元线缆损耗×设备损耗×高压线缆损耗×系统利用率。其中，光伏方阵组合损耗综合考虑灰尘、不可利用的弱光损失、功率偏差、组件串联不匹配产生的效率降低、温度引起的效率降低、方位角功率损失等因素；设备损耗综合考虑汇流、逆变、升压损耗；线缆损耗则包括直流、交流等因素。设计的科学性、日常的维护有助于降低故障率，提高系统利用率。

（二）组件的衰减

电池片制备过程中以一定比例掺杂硼和磷，提高硅片的载流子迁移率，但硼原子与氧原子发生复合反应，降低载流子迁移率，从而降低组件的性能，这是组件第一年衰减2%左右的主要原因； 组件的老化是组件长期缓慢衰减的主要原因，每年的功率衰减约0.7%～0.8%左右；另外，由于破坏性因素如焊接封装不良、隐裂也会导致组件功率骤然衰减。2016年，国家光伏领跑者基地建设极为重视组件衰减率的问题，在各地的招标文件的技术要求中明确提出：光伏组件的温度效率系数≥0.42%/℃，多晶硅光伏组件首年衰减≤2.5%，单晶硅光伏组件首年衰减≤3%，之后每年衰减率小于0.7%。

（三）逆变器选型影响

组串式逆变器具有多路MPPT，能够很好的避免并联阵列因模块差异和遮影等因素对系统带来的影响，减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量；防护等级IP65，自然散热，自耗电小，抗风沙盐雾，高温高湿的工作环境下基本免维护；而且对地面的平整度、区域的规整度要求更低，适用于山西中南部山区的电站建设。

（四）测算分析

其他因素不变，按照综合系统效率81%为基准，最大测算到84%进行敏感性测算如表3。

五、贷款利率的影响

贷款利率的高低直接反映了项目资金使用成本的大小，对投资建设的贷款额存在着反方向作用，利率越低，投资贷款越多；利率越高，投资贷款越少。特别是在光伏扶贫领域，为支持国家实施光伏扶贫工程，中国农业发展银行近期制定了《光伏扶贫贷款管理办法》，其第三章第十条规定：根据资金来源成本，按照保本经营原则，执行优惠贷款利率，在人民银行基准利率基础上下浮0～10%。

其他因素不变，按照自有资金20%，基准利率4.9%，最大测算到6.5%进行敏感性测算如表4，可见，4.4%～6.5%的利率水平下，基本无变化。

六、运营费用的影响

运营费用主要包括人员薪酬、保险、土地租金、折旧、运维投入等。一个50MW山地光伏电站占地约2000亩，汇流箱约300台，全部巡检一次将花费大量时间，人工、车辆等成本投入也较大，难以全面检查到每个光伏子阵和组串，所以一些电站的汇流箱巡检约半年一次，长期累积引起的发电量损失不可轻视。采用组串式智能运维，对每个组串的电压、电流及其他工作参数均有高精度的采样测量，同时利用电站的通信系统，通过后台便可远程随时查看每个组串的工作状态和参数，实现远程巡检，智能运维、操作安全、無需断电、不影响发电量，将巡检、运维成本降至极低水平，成本优势显著。

七、结论

综合以上单因素对IRR的影响，如图1所示。

在本例中，IRR对上网电价的变化最为敏感，电价下调10%，项目收益率下降17%左右；单瓦造价、系统效率的影响次之，单瓦造价压缩10%，项目收益率提高15%左右；系统效率的提升直接带来发电量的提升，项目收益率得到保障；利率和运营成本的影响主要反映在项目现金流量表中，对项目收益率变化的影响较小。因此，光伏电站项目在投资决策、项目招标、后期运营都应高度重视成本控制，使企业获得最大的利润，确保投资收益。

参考文献：

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[2]粟素容.光伏项目决策影响因素及经济评价[D].华南理工大学，2015.

[3]王淑娟.光伏项目的投资构成及影响因素[J].智汇光伏，2016（01）.

（作者单位：山西潞安光伏发电有限公司）