我們首先要確定,平價上網(wǎng)中的“價”是多少。不同的電,價是不一樣的。
目前光伏的標桿電價在0.8~0.98元/kWh之間,上表中,
工商業(yè)電價:一般在1元/kWh左右,如果在工商業(yè)側(cè)并網(wǎng),則光伏已經(jīng)實現(xiàn)了平價上網(wǎng);
大工業(yè)電價:一般在0.6~0.9元/kWh之間,如果在大工業(yè)側(cè)并網(wǎng),則光伏已經(jīng)接近實現(xiàn)了平價上網(wǎng);
居民和農(nóng)業(yè)售電電價:由于享受國家的交叉補貼,價格較低,距離光伏電價還比較遠。
光伏實現(xiàn)平價上網(wǎng)的終極目標,是能在發(fā)電側(cè)跟火電的上網(wǎng)電價PK。目前,火電的脫硫標桿電價在0.25~0.5元/kWh之間,光伏標桿電價距離其還有很遠的距離。
光伏要實現(xiàn)“平價上網(wǎng)”,最快的途徑就是以分布式的形式在用戶側(cè)并網(wǎng),這是煤電、水電、核電等形式所不具備的特長。因此,掃清分布式光伏發(fā)展的障礙,是光伏實現(xiàn)平價上網(wǎng)最有效的途徑。
一、度電成本的定義
如前言中所述,光伏電力的價格與火電相去甚遠,只有降低度電成本才能實現(xiàn)“平價上網(wǎng)”的終極目標。那什么是“度電成本”。我查閱了資料,找到兩種“度電成本”的定義。
定義一:國內(nèi)財務(wù)軟件常用的測算公式(公式1)
上述公式中,將總投資(初始投資扣除殘值后和25年運營成本加和)除以總發(fā)電量,非常簡單明了、易于理解。因此,在國內(nèi)的財務(wù)評價中被廣泛使用。但其缺點是沒有考慮資金的時間成本。
定義二:國際上的測算公式(公式2)
陳榮榮、孫韻琳等人在《并網(wǎng)光伏發(fā)電項目的LCOE分析》中,介紹了國際上的測算度電成本的計算公式。
在公式2中,充分考慮了資金的時間價值,用折現(xiàn)率i將不同時間的成本都折成現(xiàn)值;同時,也考慮不同時間的發(fā)電量會帶來不同的現(xiàn)金流,因此也對發(fā)電量進行折現(xiàn)。這種計算方法的缺點是講解、計算都比較復(fù)雜。
個人認為,由于所有的資金都有使用成本,公式2更能體現(xiàn)電量真正的成本。由于國內(nèi)的財務(wù)分析均以公式1為基礎(chǔ),為便于理解,本文也以公式1進行計算和分析。
然而,必須強調(diào)的是:由于未考慮資金的時間價值,
度電成本≠光伏電力成本≠合理利潤下的售電電價
因此,度電成本達到0.3元/kWh時,并不意味著可以實現(xiàn)平價上網(wǎng)。
雖然度電成本不能等同于光伏電力成本,但其變化的趨勢可以反映光伏電力成本的變化趨勢。因為,下文通過對度電成本影響因素、程度的分析,來找出實現(xiàn)平價上網(wǎng)的途徑。
二、度電成本的影響因素
1、前期條件
從公式1中可以看出,計算度電成本主要涉及的因素有6個。其中,固定資產(chǎn)殘值VR、第n年的折舊Dn基本是按比例取,第n年的運營成本An變化也相對較少。因此,式中變化最大的是三個量:I0、Pn、Yn。
為了探討上述三個變量對度電成本的影響,建立一個典型電站模型,主要前提條件為:
規(guī)模:50MWp 初始投資:8000元/kW
貸款比例:80% 利 率:5%
峰值小時數(shù):1700h 系統(tǒng)效率:80%
組件衰減:10年10%、25年20%
2、峰值小時數(shù)范圍
根據(jù)中國氣象局發(fā)布的《2015年中國風(fēng)能太陽能資源年景公報》,我國2015年,全國平均的固定式最佳傾角峰值小時數(shù)概況:
1)全國平均值為1710.2h。
2)東北、華北、西北及西南大部地區(qū)超過1400h,首年年利用小時數(shù)在1100h以上,其中新疆大部、青藏高原、甘肅西部、內(nèi)蒙古、四川西部及云南部分地區(qū),超過1800h,首年的年利用小時數(shù)在1500h以上,局部超過1800h;
3)四川東部、重慶、貴州中東部、湖南中西部及湖北西部地區(qū),小于1000h,年利用小時數(shù)不足800h;
4)陜西南部、河南、安徽、江蘇、四川東部、湖北大部、江西、湖南東部、浙江、福建、臺灣、廣州、關(guān)系中南、貴州西南部的在1000~1400h之間,年利用小時數(shù)在800~1100h之間。
可見,我國不同地區(qū)的峰值小時數(shù)跨度大,本文在計算時采用1100~2300h區(qū)間。
3、各變量對度電成本的影響
1)發(fā)電量的影響
下圖為初始全投資為8000元/kW時,不同峰值小時數(shù)對度電成本的影響。
從上圖中可以看出,由于我國不同地區(qū)的峰值小時數(shù)跨度大,度電成本差異也非常大,1100h時為2300h時的2.4倍!
經(jīng)計算,當發(fā)電量
減少10%,度電成本增加11.2%;
減少20%,度電成本增加25.4%;
減少30%,度電成本增加49.9%。
2)初始投資的影響
下圖為不同初始投資時,不同峰值小時數(shù)的度電成本。
從上圖可以看出:
資源越差地區(qū),度電成本對初始投資的變化越敏感。
以峰值小時數(shù)1700h為例,初始投資
下降10%,度電成本下降8%;
下降20%,度電成本下降17%;
下降30%,度電成本下降25%。
3)貸款利率的影響
下圖為初始全投資為8000元/kW時,不同資源條件下,貸款利率對度電成本的影響。
從上圖可以看出:
1)資源越差地區(qū),度電成本對利率變化越敏感。
2)貸款利率增加1個百分點,度電成本將升高3.6~10%。
貸款利率成本從5%~10%,
格爾木(2300h,資源最好):度電成本增加了20.5%;
吳忠(2000h,一類區(qū)):度電成本增加了20.5%;
遼陽(1700h,二類區(qū)):度電成本增加了21.4%;
淮北(1400h,三類區(qū)):度電成本增加了40.9%;
長沙(1100h,資源最差):度電成本增加了52.2%。
4)系統(tǒng)效率的影響(影響發(fā)電量)
隨著技術(shù)的進步,光伏電站的系統(tǒng)效率一直在增加,如下圖所示。
2011年檢測德國100個電站,平均PR=84%,技術(shù)進步有望達到90%。國內(nèi)電站PR約在75~85%左右,雖然有氣象因素的影響,但仍有較大的提升空間。
下圖為不同系統(tǒng)效率時的度電成本如下圖所示。
從上圖可以看出:
資源越差地區(qū),度電成本對系統(tǒng)效率變化越敏感。
系統(tǒng)效率由90%變到75%時,
峰值小時為1700h,度電成本增加了22%;
峰值小時為1100h,度電成本增加了38%!
5)組件衰減率的影響(影響發(fā)電量)
根據(jù)組件衰減率的統(tǒng)計數(shù)據(jù),計算了平均年衰減0.4%~0.8%時(線性衰減),對度電成本的影響。
從上圖可以看出,衰減率的變化對度電成本影響較少。
組件效率年衰減由0.4%變到0.8%時,
峰值小時為1700h,度電成本增加了5.4%;
峰值小時為1100h,度電成本增加了8.2%。
三、小結(jié)
不同因素對度電成本的影響如下圖所示。
通過對比發(fā)現(xiàn):
發(fā)電量的變化對度電成本影響最大,之后以此為初始投資、貸款利率、系統(tǒng)效率,組件衰減效率影響最小。
采用提高發(fā)電量的技術(shù),如跟蹤技術(shù)等,是降低度電成本的最有效措施;
獲得較低的貸款利率,是降低度電成本最直接的措施;
降低初始投資、提高系統(tǒng)效率、降低組件衰減相對比較困難,但是會帶來根本性的變化。



