分布式光伏发电项目综合经济效益评价

2018-11-22常俸瑞

经济研究导刊 2018年31期

常俸瑞

（广东电网公司湛江供电局，广东湛江 524000）

引言

工业化进程的加快，使得化石能源的消耗不仅带来了能源紧缺问题，也引发了环境污染、生态失衡等负面影响。在这种情况下，开发绿色清洁能源成为各国关注的重点。利用清洁可再生能源替代化石能源，可以促进生态环境改善和能源结构优化，为社会的可持续发展奠定良好基础。在所有可再生能源中，太阳能不仅储量丰富，分布广泛，而且开发利用成本低，环境效益显著，成为水能和风能之后最具潜力的资源，且受到广泛关注。

一、分布式电源与光伏发电

第一，分布式电源。分布式电源（DG）通常指与用户距离近、能够满足用户个性化需求，发电功率相对较小的模块化发电单位，包括光伏发电、风力发电、燃料电池等多种类型。与常规集中式电源相比，分布式电源能够对分散能源进行高效利用，实现就近供电，减少远距离传输导致的电能损耗，也可以减轻环保压力，其本身所具有的灵活性和高效性能够满足能源行业可持续发展的要求。新时期，分布式电源在电力系统中得到了越发广泛的应用，对于配电网规划产生的影响同样不容忽视（见图1）。电力工作人员在进行配电网规划时，必须将分布式电源的影响考虑在内，以保证规划方案的合理性和有效性。

图1 含分布式电源配电网

第二，光伏发电。光伏发电是对太阳能进行开发利用的一种形式，经过了长期的发展，已经逐渐趋于成熟。光伏发电的基本原理，是利用半导体截面本身的光生伏特效应，直接将光能转化为电能，主要设备包括了太阳能电池板、控制器以及逆变器，将太阳能电池串联后进行封装保护，可以得到大面积的太阳能电池组，配合相应的功率控制部件，就可以形成光伏发电装置（见图2）。太阳能光伏发电具有清洁性、安全性、相对广泛性、资源充足性以及潜在经济性的特点，而且基本不需要进行维护，在长期的能源战略中占据了非常重要的位置[1]。

图2 光伏发电

二、分布式光伏发电项目综合效益评价指标体系

分布式光伏发电项目综合效益评价指标体系的构建应该以综合经济效益的实现作为基本目标，保证其技术先进，社会和环境效益显著。在分布式光伏发电项目整体效益中，技术指标和经济指标最重要，也是投资方重点关注的指标，前者主要体现在选址效果以及设备运维能力方面，即在选址环节，必须考虑区域太阳能资源是否丰富、电站位置交通是否便利、光伏发电并网是否具备良好条件等；后者则主要体现项目经营状况和盈利能力，是项目能够正常实施的基础和前提。社会效益指标主要是光伏发电项目的发展壮大能够带来的社会效益，如经济增长、公民生活质量提高等。环境效益指标则是强调光伏项目必须具备明显的节能减排优势，其与社会效益都是发电企业必须承担的义务。

（一）经济效益评价指标体系

对于分布式光伏发电项目而言，经济效益的评价需要考虑盈利能力、偿债能力和运营能力，盈利能力关系着项目是否可以盈利以及盈利水平的高度，这也是投资方开展投资决策的基本依据，与项目整体经济效益直接相关；偿债能力指项目寿命周期内资产对于债务的偿还能力，可以体现出项目对于资金的回收能力，是金融机构针对项目进行融资决策的重要依据；运营能力则体现在项目资产产生收益的效率，即运用现有资产创造新财富的能力。市场经济环境下，分布式光伏发电项目必须具备较强的运营能力，在尽量短的时间内，生产尽量多的产品，获得尽量多的收益。

1．盈利能力指标。一是财务净现值FNPV，只有其大于0时，项目才能满足盈利要求；二是财务内部收益率FIRR，指项目建设及运营周期内，使得各单位年度净现金流量值之和为零时的折现率；三是总资产报酬率ROA，能够反映项目资产投入和产出情况，计算公式为：总资产报酬率=（利润总额+利息支出）/平均资产总额×100%，如果其超过市场资本利率，则表明项目具备良好的盈利能力[2]。

2．偿债能力指标。一是流动比率CR，指流动资产与流动负债的比值，计算公式为：流动比率（流动资产/流动负债）×100%；二是资产负债率DRA，表示项目总资产偿还总负债的能力，一般应该控制在50%以内，存在资产负债率=（负债总额/资产总额）×100%。

3．运营能力指标。一是总资产周转率TAT，可以对项目资产投入产出的流转速度进行衡量，存在总资产周转率=营业收入/平均资产总额；二是流动资产周转率CAT，可以反映流动资产利用效率，周转越快，资金占用率越小，抗风险能力越强，其计算公式为流动资产周转率=营业收入/流动资产平均余额。

（二）技术效益评价指标体系

在选址环节，需要考虑区域太阳能资源丰富程度，避免遭受极端气候的影响，同时关注项目所处位置的交通和并网条件。具体来讲，需要关注以下几个方面的问题。

1．太阳辐射资源。太阳直接辐射会受到大气、海拔以及太阳高度角等因素的影响，地面接收太阳能资源的总量则会受到日照时间影响。因此，选择太阳总辐射和日照小时数作为太阳辐射资源的评价指标。

2．光伏电站选址。在光伏电站选址环节，需要考虑各方面的影响因素，如工程地质条件、区域气候条件、地质构造条件、交通条件、并网和消纳条件，这里将其作为光伏电站选址的评价指标。

3．设备系统性能。光伏发电项目并网建设需要涉及许多核心设备与及技术工艺，而冲保障光伏发电项目综合效益的角度，需要重点考虑技术可靠性、太阳能阵列安装形式和系统运维水平三个因素，其同时也是光伏发电项目系统性能相关的评价指标。

（三）社会效益评价指标体系

与水电火电等项目相比，光伏发电项目虽然规模较小，不过分布更加广泛，对于社会的影响也十分深远，不仅会导致能源结构的优化调整，减少环境污染，而且能够拉动社会经济发展，提高广大人民群众的生活水平。基于此，在充分考虑各项影响因素的情况下，对光伏发电项目社会效益评价指标体系进行设定，具体（如表1所示）。

表1 分布式光伏发电项目社会效益评价指标体系

（四）环境效益评价指标体系

太阳能光伏发电项目可以利用太阳能发电在一定程度上代替火电，减少化石能源消耗，降低有害气体排放，从而有效缓解环境污染问题。同时，光伏发电项目的环境效益还包含了对能源资源的发展和促进，从目前来看，煤炭在我国能源消耗中占据了70%的比例，火力发电占据总发电量的75%左右，不合理的能源结构对环境质量产生的影响不容忽视，光伏发电项目的实施，可以促进清洁能源代替煤炭，降低对于煤炭的依赖性，对能源结构进行改善[3]。基于此，分布式光伏发电项目的环境效益评价指标（如表2所示）。

表2 分布式光伏发电项目的环境效益评价指标体系

三、分布式光伏发电项目综合效益评价实证研究

（一）项目概况

某地区设置15MW光伏发电项目，占地面积33．34万m2，土地为沙荒地，地形平坦开阔，交通便利，与最近的35kV变电站仅有3km的距离，方便进行并网操作。

（二）效益分析

该项目拟建设地点属于平原区域，部分区域为黄河故道，地貌以沙荒地为主，不存在断层，地势平坦方便施工，在项目建设后也能够高效地接收太阳辐射。便利的交通条件为项目施工和运营维护提供了优秀环境，而且在项目建设完成后，也可以发展旅游产业，创造额外收益。

项目所处区域属于大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，全年日照时间为2 360h，结合相应的光伏发电设计软件，对区域太阳辐射数据进行查询和整理，参考《太阳能资源评估方法》（QX-T89-2008），将太阳能平均日辐射量作为参考指标，可以对区域太阳能丰富程度进行划分：当太阳能平均日辐射量小于2．9KWh/m2，属于“资源一般”；当太阳能平均日辐射量在 2．9～3．8KWh/m2之间，属于“资源丰富”；当太阳能平均日辐射量在 3．8～4．8KWh/m2之间，属于“资源很丰富”；当太阳能平均日辐射量大于或者等于4．8KWh/m2，属于“资源最丰富”。参考这样的标准，该区域属于“资源很丰富”的等级，具备规模化发展光伏发电的资源条件。

在项目建设环节，预计总投资为1．28亿元，按照每天日照时间 4．25h，系统转换效率 80%计算，投资单价为8．54 元/瓦，前三年上网电价设定为 1．3元/KWh，之后为 1．0元/KWh，以设计运行寿命25年分析，发电销售总收入可以达到4．28亿元，利润总额约为1．89亿元。项目投资回收期10．4年内，远低于行业标准（15年）。

光伏发电本身属于清洁零排放，不过受工艺技术制约，在实践中暂时无法彻底实现零污染零排放，对该项目的环境效益进行分析，至少在项目运行周期内，不会产生任何废气，而且其可以取代一部分火电，能够减少二氧化碳、二氧化硫等气体的排放，可以帮助改善区域大气环境。同时，光伏发电项目也不需要用到水资源，即便从提高发电效益考虑需要定期对光伏组件进行冲洗，也会将冲洗用水回收到雨水管网中，而且水中除悬浮物外不存在其他污染物，并不会对水体环境造成影响。在项目运行期间，产生的固体废弃物主要是管理人员的生活来及以及废旧太阳能电池板，生活垃圾可以定期清运，废旧太阳能电池板也可以由组件厂家统一回收，不会对周边环境造成影响。虽然在运行过程中，光伏电站会产生一定电磁辐射，不过因为电压等级低，电磁辐射本身的强度也低，加上电站距离人群居住区较远，并不会对人们的身体健康产生危害。

项目建成后，按照年发电量1 835．58万KWh计算，每年可以节约标准煤0．745万吨，减少二氧化碳排放1．925万吨，如果按照0．18元/KWh的污染治理成本，平均每年可以节约污染治理费用335．79万元，有着非常显著的经济效益、社会效益和环境效益[4]。