我国现阶段光伏发电成本分析

史珺

上海普罗新能源有限公司

[摘要] 本文根据史博士提出的光伏发电成本电价的数学分析模型，讨论了影响成本电价的因素，给出了光伏发电的投资效益分析方法，并对目前我国西北的光伏电站进行了实例分析。

一  影响光伏发电的成本电价的因素

光伏发电的成本可以用下式表示：

T_cost =C_p（1/ Per + R_op + R_loan * R_intr - i_sub）/ H_fp                                                       (1)

式（1）即为光伏发电的成本电价的计算公式（史博士定律）。它表示出了光伏电站的成本电价T_cost与光伏电站的单位装机成本C_p、投资回收期Per、运营费用比率R_op 、贷款状况（包括贷款占投资额的比例R_loan和贷款利息R_intr两个参数）、年等效满负荷发电小时数H_fp、该电站所享受到的其它补贴收入系数等六大因素的具体关系。

有了式（1）的光伏发电成本分析模型，可以对现阶段光伏发电成本做一个简要分析。本分析不考虑电站的其它补贴收入，即令式（1）中的i_sub =0。

1.1 单位装机成本对电价的影响

按照回收期20年，贷款比例为70%， 贷款利率7%，运营费用2%计算。假设当地的年满负荷发电时间H_fp =1500小时，则不同的单位装机成本所对应的成本电价见表1-1 。

    表1-1 装机成本C_p对于成本电价的影响

1.2 日照时间对于成本电价的影响

按照回收期20年，贷款比例为70%， 贷款利率7%，运营费用2%计算。假设单位装机成本为12000元/KW，则不同的满负荷发电时间所对应的成本电价见表1-2 。

  表1-2 年满负荷发电时间对于成本电价的影响

可见，年满负荷发电时间对于成本电价的影响非常大。通常年满负荷发电时间与日照时间是直接相关的。但是，电站系统的设计方式、系统参数、系统追日与否，对年满负荷发电时间的影响都很大。下表给出几个地方的年日照时间与年满负荷发电时间的对照表。

    表1-3 影响年满负荷发电时间的因素

由上表可见，年日照时间对于年满负发电时间的影响是最大的，但在同样的年日照时间下，采用不同的系统安装方式，以及是否进行功率优化差异也是很大的。

例如，在年日照时间2800小时的地区（我国西北绝大多数是这类地区），固定支架的年满负荷发电时间为1456小时， 但如果全部采用追日系统，并增添功率优化模块，则年满负荷发电时间可以达到1808小时。当然，年满负荷发电时间的增加需要投入的增大。但在组件不变的情况下，追加投入还是经济的。

对于追日支架等，除了考虑一次投入外，同时还要考虑当地的气候条件和安装条件，例如，屋顶通常不适宜安装追日系统。对于常有大风的地面电站，那么对于跟踪支架的维修费用可能影响较大。

1.3 贷款状况对于成本电价的影响

目前，对于大型地面光伏电站的建设，多多少少都要采用部分银行贷款。银行贷款占总投资的比例以及贷款利息对于光伏电站的成本电价影响十分巨大。

这里，假定装机成本为12000元/KW，按照投资回收期20年，年满负荷发电时间1500小时，运营费用2%的计算条件，对于不同的贷款条件所对应的成本电价进行计算，结果见表1-4。

   表1-4 贷款条件对于成本电价的影响(电价单位：人民币元/度）

从表1-4可见，在其余条件均给定的条件下，仅贷款条件的变化，光伏电价就可能从0.56元/度升高到1.28元/度。

对于光伏电站的建设来说，贷款利息当然是越低越好。贷款比例的升高也会导致成本电价的提升，但由于自有资本金占用少，所以，适当提高贷款比例也未必是坏事。这要通过计算内部收益率和根据能够得到的最低利率来确定最合适的贷款比例。本文对此不作深入讨论。

1.4 投资回收期对于成本电价的影响

假设单位装机成本为12000元/KW，运营费用按照2%计算。年等效满负荷发电时间按照1500小时计算。在两种贷款条件下，则不同的投资回收期所对应的成本电价见表1-5 。

表1-5 年满负荷发电时间对于成本电价的影响（电价单位：人民币元/度）

由表（1-5）可见，如果全部采用自有资金投入，投资回收期设定在25年，目前的光伏发电成本电价仅为0.48元/度。这个价格已经低于许多地方的火电上网电价。而如果设定投资回收期为5年的话，则成本电价高达1.76元。因此，投资回收期的设定对于光伏发电的成本电价的影响也是巨大的。

在我国，火力发电厂的投资回收期通常为15~30年，而核电的投资回收期更高达50年。因此，对于光伏发电的可行性分析计算时，按照20年或者25年的投资回收期计算是较为合理的。从表（2-5）可见，在70%贷款的条件下，如果电价定为0.95元，则20年可回收投资，如果电价定为0.87元/度，则25年可回收投资。

1.5 运营维护费对于光伏发电成本电价的影响

设定单位装机成本为12000元/KW，按照回收期20年，贷款比例为70%， 贷款利率7%，年等效满负荷发电时间为1500小时，则不同的运营费用所对应的成本电价见表1-6 。

   表1-6 运营费用对于成本电价的影响

由表（1-6）可见，运营费用对于光伏发电成本电价的影响也是较大的。同样一个电站，如果运营费用控制在1%，则成本电价可为0.87元/度；而如果成本控制在5%，则成本电价会飙升到1.51元/度。因此，对于电站的运营和维护的成本一定要精打细算。

二　现阶段的光伏发电成本及投资效益分析

2.1 现阶段光伏发电的装机成本

根据式（2-1），光伏发电的装机成本如下：

C_ivs = C_pan+ C_str+ C_asb+ C_cab+ C_bas+ C_trc+ C_pom+ C_inv+ C_dis+ C_trf+ C_acc+ C_con+ C_mon+ C_eng+ C_man + C_land

我们根据目前的光伏产业的成本，以一个10MW的光伏电站为例，分别计算，得出目前的光伏电站的装机成本，见表2-1。假定电站地点在青海某地戈壁滩，土地价格按照3000元/亩计算。

表2-1 2011年四季度在青海省一个10MW光伏电站的装机成本

以上费用中，第1~5项（表中红字部分）的价格是由光伏产业的行情决定的，这部分金额为8080万元，占总投资68.7%；第6~9项（表中绿色部分）是由钢材和铜材的市场价格决定的，金额为1510万元，占12.8%；第10~15则是土建与安装施工费用，取决于当地的施工条件和业主和项目公司的管理水平，金额为2020万元，占总投资17.2%；最后一项土地价格为150万元，占1.3%。

（未完待续......)