平价上网条件下山西地面光伏投资经济性分析

方昌勇 吴孝炯

（浙江浙能绿能电力发展有限公司山西分公司，山西 太原 030006）

2021年6月7日国家发展改革委《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》（发改价格〔2021〕833号）明确指出：2021年起，对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目和新核准陆上风电项目（以下简称“新建项目”），中央财政不再补贴，实行平价上网。2021年新建项目上网电价，按当地燃煤发电基准价执行；新建项目可自愿通过参与市场化交易形成上网电价，以更好体现光伏发电、风电的绿色电力价值[1]；地面光伏发电项目已全面进入平价时代。

在平价上网条件下，地面光伏项目的经济性是投资决策时必须考虑的因素，也是行业规划主管部门分析研判其发展前景的关键因素之一。目前已有部分文献对山西省光伏产业发展政策、路径等进行了研究，如文献[2]对“十四五”时期山西可再生能源发展政策研究进行研究；文献[3]对山西光电产业发展路径进行了探索；文献[4]报道了第七届山西清洁能源峰会盛况，提出为双碳目标早日实现贡献“山西方案”；文献[5]分析了平价上网时代新能源发电经济性和发展趋势；文献[6]对平价上网形势下广西风电、光伏发电经济性进行了分析；总体来说，研究国内地面光伏项目投资成本的文献较多，而对山西省地面光伏项目投资成本进行研究的文献还较少。

为了研判平价上网条件下山西地面光伏项目投资的经济性，本文根据山西地面光伏发展现状，通过平准化能源（发电）成本（LCOE）模型测算山西“十四五”时期地面光伏度电成本，并对影响测算结果的主要因素进行敏感性分析，最后综合度电成本测算结果和山西燃煤发电基准上网电价（标杆电价）分析平价上网形势下地面光伏项目的经济性。

一、山西光伏发电总体状况

山西省太阳能资源丰富，晋北属于二类资源区，晋南属于三类资源区。截至2021年3月底，山西全省发电总装机规模达10611万千瓦，其中光伏1311万千瓦，占比12.7%；风电2009万千瓦，占比19.5%；水电223万千瓦，占比2.1%；其余均为火电。光伏装机规模位居全国第七位。

二、地面光伏发电成本分析

（一）LCOE模型

LCOE模型是国际通行的用于发电项目成本评估的模型，不考虑除发电以外的其他收入，计算公式如下[7]。

式中： C0为全投资成本， COPEXn为第n年的运维成本；COTn为第n年保险费等其他费用，r为折现率；N为项目生命周期，M为发电项目装机容量；H为年利用小时数。

考虑到2021年7月全国碳排放权交易市场已上线运行，今后地面光伏在碳市场中获得碳排放配额（CEA）交易收入可能性较大，有必要对LCOE模型进行修正，设第n年的从碳市场中获得的收入为CEAnI ，则改进后的LCOE计算公式如下。

（二）成本构成分析

地面光伏项目初始投资成本主要包括太阳能电池组件、逆变器、变压器、升压站、支架等设备材料成本和土地、接网、建安、管理等非设备材料成本，送出工程、储能以及路条资源费、乡村振兴捐赠、配套实体投资等其他成本，根据对2021上半年山西省建设中地面光伏电站的调研，目前单位造价为4元/W左右（含10%，2小时储能），各项成本组成及占比见表1及图1。

表1 山西省地面光伏项目初始投资造价表

三、山西省地面光伏投资分析

（一）电力成本算例测算

太原市地处山西中心位置，光照条件在山西正好处于中位值，以太原市100MW地面光伏项目为例，按目前山西光伏项目年度运营成本约为70元/kW（含土地租金）计算运营成本；纳税按享受相应的优惠政策考虑；光伏系统衰减率按首年2.5%，后续每年0.6%考虑，LCOE模型各参数见表2。

表2 山西太原地面光伏LCOE模型参数

不考虑碳市场收入，运用公式（1）的LCOE模型测算得目前山西太原地面光伏发电项目平均成本为0.381元/kW·h。如果按照0.7tCO2/MW·h的碳配额，50元/吨的碳市场交易收入考虑，运用公式（2）修正后的 'LCOE模型进行测算，可得目前山西太原地面光伏发电项目成本为0.339元/kW·h，与山西燃煤发电基准电价0.332元/kW·h已基本相当。

同样，根据山西各地的光照资源条件，在其他条件不变，由于各地区首年有效利用小时数不同，运用公式（1）、（2）可测算得山西各地地面光伏LCOE及 'LCOE成本见表3。

表3 山西各地地面光伏LCOE成本表

由此，可以看出不考虑碳市场收入的前提下，山西省各地区地面光伏项目度电成本均高于燃煤发电基准电价，总体暂不具备平价上网条件；考虑碳市场收入的情况下，山西晋北朔州、大同、忻州三个地区地面光伏项目度电成本已低于燃煤发电基准电价，可以实现平价上网。

（二）单位造价因素的敏感性分析

采用变动幅度法对单位造价因素进行敏感性分析，引入单位造价敏感系数cE，其测算公式如式（3）所示。

由此测得山西太原地面光伏项目度电成本对单位造价的敏感系数为0.814，可以说单位造价对地面光伏项目度电成本影响非常大，降低单位造价是降低地面光伏度电成本最有效的方法，单位造价又与太阳能电池组件价格密切相关，2021年市场价为1.85元/W左右，如果能回落至2020年1.4元/W左右的水平，则将大大减低度电成本。

四、结束语

本文基于LCOE模型测算了山西各地地面光伏的度电成本，并分析单位造价因素的敏感性，通过对比测算结果及山西燃煤发电基准电价，分析了山西省地面光伏项目平价上网的经济性，考虑碳市场收入，晋北地区度电成本已低于燃煤发电基准电价，具备平价上网条件，后续如果初始单位造价进一步降低，则山西大部分地区将具备平价上网条件，为今后山西省地面光伏项目投资开发提供参考。