分布式光伏并网用户电能质量监测与分析

裴砚华

【摘 要】文章以5千瓦居民光伏安装为例，基于成本收益的分析思路测算了居民分布式光伏度电的补贴额度。结果表明：光伏客户的静态投资回收期约为9214年；平均每年投资收益率为812%，居民光伏客户在投资期内收回自有投入成本只需补贴03053 元/千瓦时，要分别保证5%～25%的自有资本投资收益率、相应的单位度电补贴增长幅度分别为160%～806%；当初始安装成本为573元/W时，浙江11个地区的单位度电补贴处在02598～03411元，平均度电补贴标准为03072元就可以保证光伏客户获得10%的收益率。

【关键词】家庭分布式光伏；发电投资；成本收益；合理补贴

1引言

在国家强有力的补贴政策支持下，我国光伏产业发展成效显著。“十二五”期间年均装机增长率超过50%，“十三五”期间前两年平均装机增长率75%，截至2018年5月底，全国光伏发电累计并网装机容量已超过14亿千瓦。就分布式光伏而言，自2016年开始在全国范围内掀起了投资和建设的高潮，预计2018年装机总容量有望超过10千兆瓦。根據最新的《关于2018年光伏发电有关事项的通知》（发改能源﹝2018﹞823号），普通光伏电站标杆电价国家补贴一类至三类资源区分别为每千瓦时05元、06元、07元；“自发自用、余量上网”模式的分布式光伏发电补贴标准为每千瓦时032元；符合国家政策的村级光伏扶贫电站标杆电价保持不变。为了进一步促进分布式光伏的财政补贴政策的优化调整，本文以5千伏家庭光伏为例，模拟测算了不同收益率下的合理补贴标准，以期为建立科学、合理的光伏补贴退坡机制提供决策参考。

2基于成本-收益的分布式光伏合理补贴的测算

2.1 分布式光伏投资收益率的计算方法

分布式光伏的投资收益率为除以净收益/总投资，这就要先要计算出分布式光伏投资项目的净收益现值，有关参数的含义及其计算方法如下。

（1）净现值（NPV）。净现值（NPV）是指在项目使用期限内的净收益的代数和。净现值计算式为：

NPV（i0）=∑ni=0Ft（i+i0）-1（1）

式中，Ft为第t年的净现金流量。

（2）净现金流量。净现金流量是“现金流入”与“现金流出”之差。

（3）現金流入。现金流入主要包括销售收入、折旧、项目终了回收期固定资产回收残值等。其中，家庭式屋顶光伏电站的现金流入主要以销售收入为主，销售收入f计算式为：

f=（Eom-Eo）×P1+Eo×P2+f1（2）

式中，Eom为年发电量；P1为当地脱硫煤电价；Eo为用户自用发电量；Ps2为当地电网电价；fsi为系统其他收入，主要是来自各级政府的财政补贴。

（4）现金流出。现金流出主要包括固定资产投资及其利息、流动资金、销售成本等。对于家庭式屋顶光伏电站来说，现金流出主要是财务成本，包括固定资产投资及其利息、运营管理费用。

（5）固定资产投资。固定资产投资主要是光伏发电设备安装的系统成本，也即整个光伏系统的施工建设成本。建设阶段的成本主要是装机成本，包括光伏组件成本、组件支架成本、电缆成本、支架基础成本（辅材辅料）、逆变器成本、计量装置成本及安装成本（人工费）。计算公式为：

Civs=Cpan+Cstr+Casb+Cbas+Cmmm（3）

其中，Civs为装机成本；Cpan为光伏组件成本；Cstr为组件支架成本；Casb为安装费；Ccab为电缆成本；Cbas为支架基础成本；Cinv为逆变器成本；Cmmm为计量装置成本。

（6）固定资产投资的利息。固定资产投资的利息可用式（4）计算：

C0=Civs×r1×r2（4）

式中，Civs为总投资；r1为贷款比例；r2为贷款利率。

（7）运营管理费用。运营管理费用主要为电站维护和管理费，运营费用占总投资的比例。

2.2“自发自用、余量上网”运营模式下现有成本收益分析

2.2.1分布式光伏成本收益测算的财务数据

5千瓦光伏系统发电的主要财务条件如表1所示。

2.2.2“自发自用，余量上网”运营模式下成本收益分析

根据目前分布式光伏安装的实际，选择“自发自用，余量上网”运营模式的客户占绝大多数，因此这样商业运作模式的最优代表性。由于整个项目的初始成本为2865万元，按照70%贷款比例，贷款金额为20055元（28650×07=20055元），按照贷款年利率为588%的标准，贷款期限为20年的条件下，每年需要支付本利和为17076元。此外，考虑到年2%维修费用，则除了第一年外，每年需支付573元的年维修费。

光伏项目收入包括年上网电量收入、因自发自用电节省费用以及年全发电量补贴三部分。若上网电价每度收入按照浙江脱硫标杆电价04153元计算，自用电量节省费用按照地区居民生活电价0554元计算，则光伏项目的总收入可按照如下公式计算得到：

总收入=自发自用电量×（0554+032+01）+余量上网电量×（04153+032+01）。

依据上述分析，5kW分布式光伏发电系统每年成本收益及净利润见表2所示。进而根据表2可计算相应的投资回收期和投资回报率：

①发电系统的静态投资回收期Tp2=T-1+（第T-1年的累计净现金流量的绝对值/第T年的净现金流量）=10-1+（61907/289049）=9214年

②20年的投资周期内投资收益率R=（（总收入-总投资））/总投资

=（7517372-28650）/28650=16239%；③平均每年投资收益率R=（（总收入-总投资）/20）/总投资

=（（7517372-28650）/20）/28650=812%。

3结论

为了促进分布式光伏的财政补贴政策的优化调整，以5千瓦居民光伏安装为例，基于成本收益的分析思路测算了家庭分布式光伏发电合理补贴。主要结论如下。

（1）以5千瓦居民光伏安装为例，考虑现有的补贴收益（国补032元+省补01元）情况下，光伏客户的静态投资回收期约为9214年；平均每年投资收益率为812%。地区的居民光伏客户在投资期内收回自有投入成本只需补贴03053 元/千瓦时，要分别保证5%、10%、15%、20%和25%的自有资本投资收益率、相应的单位度电补贴增长幅度分别为160%、324%、485 %、645 %和806%。

（2）当初始安装成本为573元/瓦时，浙江11个的地区的单位度电补贴处在02598～03411元，平均度电补贴标准为03072元就可以保证光伏客户获得10%的收益率。当初始安装成本分别下降10%、20%、30%、40%和50%时，单位度电的补贴降幅度应分别为2028%、3766%、5501%、7240%和8975%。

参考文献：

[1] 史珺光伏发电成本的数学模型分析[J].太阳能，2012（2）：53-58.

[2] 时璟丽光伏补贴距离退出还有多远？[N]中国能源报，2017-09-04（017）

（作者单位：国网太原供电公司）