退坡机制下湖北省分布式光伏发电项目 效益分析与推广策略
2020-11-25周频
周频
摘要:以2018年“5·31政策”为契机,中国光伏产业正式步入“自我优化”阶段,也拉开了光伏平价甚至低价的序幕。2019年,湖北省也发行相关文件,旨在推进无补助的光伏发电平价与低价上网项目的建设。在此环境下,湖北省的分布式光伏发电项目用户是否仍能获利?文章从经济效益与社会效益两角度出发,探讨湖北省分布式光伏发电项目是否具有价值,研究表明在零补助、平价或在一定程度低价上网的条件下,省域的分布式光伏发电项目仍具有可观的经济效益,并拥有碳减排效应,能带来较好的社会效益。同时,文章从分布式光伏发电行业以及城市住宅区、湖北省高校、周边乡镇这些推广对象出发,提出相应的推广措施。
关键词:分布式光伏发电;零补助;平价上网;经济效益;环境效益
太阳能是新兴电源,是我国未来继续保持低成本电价和实现能源绿色转型的主要驱动力。在市场需求引导与国家经济补贴的推动下,光伏产业历经20年发展迅速。
2018年以控指标、降补贴为重点的光伏5·31新政转变了我国光伏行业发展的政策环境,使得全行业处于“寒冬”,直至2019年4月底《关于完善光伏发电上网电价机制有关问题的通知》出台后,政策环境明朗,行业发展步入“盛夏”,但政策的基调没变,整体延续补贴退坡的大方向不变。2019年1月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》(发改能源〔2019〕19號),在具备条件的地区建设一批平价上网项目。2019年5月,国家能源局印发《关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》(国能发新能〔2019〕49号),要求完善需国家补贴的项目竞争配置机制,优先建设补贴强度低、退坡力度大的项目,减少行业发展对国家补贴的依赖。这些意味着国家将会逐步“断奶”,未来的光伏产业经济补助将会为“零”。
依据国家能源局印发的《国家能源局综合司关于公布2019年光伏发电项目国家补贴竞价结果的通知》(国能综通新能〔2019〕59号),湖北省拟纳入2019年光伏发电国家竞价补贴范围的项目共有82个,总装机容量为125.163万千瓦,居中部六省第二位。其中分布式光伏项目有63个,装机容量为19.4626万千瓦,在22个省份(总装机容量466.5326万千瓦)中占比高达41.72%,位居第10位,但只占全省总装机容量的15.55%。表明湖北省分布式光伏发电项目应用不是很广泛,其推动实施的原因,还是侧重源于充足的国家财政补贴。
面对国家财政补贴归零,国家电改的大前提,湖北省分布式光伏发电项目的发展道路在哪里?本文以城市屋顶分布式光伏发电项目为例,探讨其经济效益与环境效益,以及推广策略。
一、分布式光伏发电行业的现状
光伏发电是将太阳能转化为电能。太阳能是一种可再生、无成本、清洁型能源,所以在当下这个“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”的新时代,光伏发电的推广是积极努力应对气候变暖与能源危机,并落实国家节能减排要求,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要措施。
分布式光伏发电项目具有就近发电、就近并网、就近转化、就近使用特征,是在用户场地附近直接安装,利用较分散的资源且装机规模比较小的发电系统。它一般接入很低的电压等级(35KV以下)的电网,发电量用户可自用也可上网,同时自身还能实现对配电系统的平衡调节,自家屋顶就可安装。
光伏发电需要两个特定的条件,一是太阳光照射;二是光伏发电的整个配套设备。
新政出台虽然有不利影响,但极大地促进了光伏行业全面调整和有序发展。体现光伏发电生产消费者优势的分布式光伏和利用闲置资源的屋顶分布式光伏成为行业发展主方向,配套设备成本因技术创新和成熟而大幅下降,意味着即使没有补助,每年的变相收入虽然减少,因安装成本降低,用户在分布式项目上仍可能获取可观的利润。这为今后该项目在面临补助归零、平价上网的政策环境时提供了发展机遇。
二、湖北省的气候资源与政策环境
湖北省位于中国中部地区,全省除去高山地区外,大部分地区太阳光充足。2018年平均太阳年总辐射量为1124kwh/m2,2018年平均年日照时数为1688小时,平均到每天为4.62小时,即平均每天至少有4小时的日照时长,充分满足了分布式光伏发电的一个重要条件——太阳光照射。
2019年1月28日,湖北省发布《省能源局转发国家发展改革国家能源局关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,积极推进不需要国家补贴的光伏发电平价上网(上网电价执行燃煤标杆上网电价)和低价上网(上网电价低于燃煤标杆上网电价)项目建设。湖北省的燃煤标杆上网电价为0.3981元/千瓦时,居民用电最低档电网销售电价为0.558元/千瓦时(年用电量在2160千瓦时以内)。
湖北省推行分布式光伏发电项目,若将发电量全部自用,每发一千瓦时的电至少可收益0.558元,如果总收益仍高于成本,则项目便有推行价值;若将发电量全部上网,参照湖北省的燃煤标杆上网电价,项目最终收益如果大于项目成本,那么即使实施低价上网(上网的电价低于0.3981元/千瓦时),在湖北省推行符合绿色发展理念的分布式光伏发电项目也有价值。
三、湖北省分布式光伏发电项目的效益分析
(一)项目成本分析
本文以20kw的分布式光伏发电项目为例,其发电系统配套设备直接材料成本共计6.6万元,人工安装成本为0.4万元,到竣工可使用状态时,整个发电系统的建造成本共计7万元(单位成本见表1所示)。
此外,发电系统运行时需要通过手机APP监测其运行状态并观测其发电量,每年产生的费用在500元左右。按光伏组件的质保期,假设该20kw的发电系统运行时间为25年,目标全投资收益率定为8%,则折现后的监测运行费用总和为5337元(500*(P/A,8%,25)=500*10.674=5337元),综合项目的建造成本与监测运行成本,项目总计成本为75337元。
(二)经济效益分析
据湖北省气象局数据显示,在1961~2018年间湖北省平均年日照时数呈明显减少趋势,减少速率为50.6小时/10年。取2018年的日照平均时长4小时为基数,首年发电量为29200度(=20kw*4h*365),每过10年年平均日照时长减少51小时,同时发电系统每运行5年其发电量会有5%的衰减,则20kw的分布式发电系统未来25年的预计发电量见表2所示。
1. 自用模式经济效益分析
若将其发的电全部自用,遵循谨慎性原则,将每度电的收益按湖北省最低档的居民用电0.558元计算,具体收益情况见表3所示。
由表3可知,该项目运行25年,总发电量639915千瓦时,总收益现值为160793元,净现值为85456元(=122905.84-75337),获利指数为2.13(=122905.84/75337)。可见,这个20kw的分布式光伏发电项目,在其发电量全部自用的情况下,它的总收益是总成本的2倍多,经济效率很高,很具有投资价值,动态回收期为7年。
2. 全上网模式经济效益分析
若发电量不全部自用,依照湖北省余电平价或低价上网的相关政策,上网电价执行燃煤标杆上网电价0.3981元/千瓦时(或低于燃煤标杆上网电价)。
假设发电量全部平价上网,将表2中的电价由每度0.558元替换为0.3981元,项目的总收益现值为114716.48元,净现值为39379.48元(=114716.48-75337),获利指数为1.52(=114716.48/75337),項目总收益是总成本的1.5倍,即平价上网仍能产生利润,动态回收期为9.75年。
若满足低价上网,净现值为零,获利指数为1,项目收益与项目成本相等,则保本电价为0.2515元/千瓦时,表明低价上网电价只要不低于0.2515元/千瓦时,这个20kw的分布式光伏发电项目仍然可获利。
综上所述,在湖北省内推行分布式光伏发电项目,无论用户是全部自用,平价上网,或是在一定范围内低价上网,最终皆可获利。
(三)环境效益分析
为更为直观的了解分布式光伏发电项目的环境效益,本文引入碳排放权交易价格来分析光伏发电项目二氧化碳的减排效益。2019年12月份湖北省碳排放权交易中心现货成交均价为25.71元/吨,参照每发一度电减少二氧化碳排放0.841kg,以上述20kw的分布式光伏发电项目为例,分析因碳减排预计所得的相关收益见表4所示。
由表4可知,该20kw的分布式光伏发电项目可减少碳排放535.1685吨,相当于获取收益6230.63元。因此分布式光伏发电项目不但符合绿色发展理念,更有额外的环境效益。
四、湖北省分布式光伏发电项目经济效益敏感性分析
当前,响应政府平价上网与低价上网的政策下,分布式光伏发电项目可以说是完全市场行为,推广的主因是其经济效益的大小,影响因素侧重两方面。一是市场因素,即光伏发电的整个配套设备成本。这一因素对项目经济效益来讲是正向作用,随着电力技术不断进步和产业生态不断完善,分布式光伏发电等的综合成本还可下降,能带来更多的经济效益和社会效益;二是自然资源因素,即地域太阳光日照时间的长短。根据省气象局的统计数据显示,本省年平均日照时长是呈递减趋势,对项目经济效益来讲是反向作用。因此,本文重点对日照时长变化作敏感性分析(见表5所示)。
若满足平价上网,净现值为零,获利指数为1,项目收益与项目成本相等,则保本年平均日照时长为2.65小时。2018年湖北省年日照时数1058(咸丰)~2040(鄂州)小时,平均到每天为2.9~5.59小时,说明全省范围内推行分布式光伏发电项目皆有经济效益。
五、湖北省分布式光伏发电项目的推广
分布式光伏发电项目在湖北省运行,不仅能为用户带来经济效益,更能促进湖北省的绿色发展,其推广可从分布式光伏发电行业自身,以及城市住宅区、周边乡镇、湖北省高校这些推广对象出发考虑。
大多分布式光伏发电项目公司在向客户推广自身产品,介绍分布式光伏发电的收益时并没有考虑货币的时间价值,但客户自己知道钱即使存银行都会有一定收益,故在介绍项目收益时,直接将年收益简单相加会让客户觉得不真实,会降低对产品的信任度。建议相关公司在向客户介绍分布式光伏发电项目的收益时考虑货币的时间价值,20kw的发电项目,发电全部自用,在年利率达8%的情况下,总收益至少是总成本的2倍多,完全有投资的价值。公司向客户说明的项目收益应是完全可达到的,这样既提升了客户的信任度,又提高了自身口碑,益于自身产品的推广。
前几年,分布式光伏发电项目公司在武汉市周边的乡镇推广时,项目成本远比现在要高,相关设备的稳定性也远不及现在,虽然当时存在政府补贴,但是在许多人看来类似空头支票,基本不可能持续25年之久,这让他们对此犹疑不定。现如今,虽然政府补助为零,但项目成本大大降低,项目收益对用户而言更为可观的、也更能实现。因此,相关公司可再次到乡镇推广分布式光伏发电项目,用真诚的、可被信任的方式,让乡镇的潜在客户认识到该项目的经济效益与社会效益,以实现双赢局面。
分布式光伏发电项目若要在城市住宅区安装,选址的最好地方是每栋楼的顶层,但是顶层是公共区,不易精确分摊,且有的住户所在楼层常年很难接收到充足的阳光,非首选良区。在住宅区的外围,基本都有两层高左右的商铺,它们是私人所有,屋顶有明确的归属权,基本上属于闲置区,而且商铺用电属于商业用电,其电价高于居民用电,若将其发电自用,对用户而言更具投资价值,同时能让光秃秃的顶层发生改变,让整个住宅区的外围更加美观。因此,在城市住宅区推广分布式光伏发电项目,可聚焦在住宅区外围的商铺及周边大型商业建筑。
湖北省是教育大省,高等院校众多,民办院校近1/3。高校的高层建筑较多,布局松散、间距较宽且无遮挡,是分布式光伏发电项目较好的实施场所,可作为分布式光伏发电项目的重点推广对象。
参考文献:
[1]黎明,王炳辉.湖北农村发展分布式光伏发电可行性研究[J].现代农村科技, 2017(05):99-100.
[2]柳君波,张静静,徐向阳,高俊莲.中国城市分布式光伏发电经济性与区域利用研究[J].经济地理,2019,39(10):54-61.
[3]姚德全,刘峻,程丹艺,吴雄.无补贴的分布式光伏开发策略研究[J].能源与环境,2019(05):19-21.
*湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心基金项目:分布式光伏发电产业规模度影响因子及其敏感性分析(HBSKFM2014027)阶段性成果。
(作者单位:太阳能高效利用湖北省协同创新中心.湖北工业大学)