摘要：2013 年以来，国家陆续出台了一系列支持光伏发电发展的政策，为光伏发电项目大发展提供了有利的政策保障，在此背景下，发电企业更加关心光伏并网发电系统对企业经营状况的影响， 只有在科学合理分析光伏发电经济效益的基础上，才能正确得出光伏发电系统对发电企业的影响。 本文阐述了光伏发电的经济效益分析方法，研究成果有助于解决光伏发电并网经济效益问题，为光伏发电并网及运营模式等政策的制定提供借鉴。
关键词：光伏发电 并网方案 全寿命周期费用 经济效益评估
一、我国光伏发电现状综述
(一)我国光伏发电相关政策及发展现状。 我国于 2005 年颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，明确了对光伏发电并网项目的政策支持方案，电网企业按光伏发电项目的装机容量及输电电网的覆盖范围， 全额收购其所发的电量。国家发改委在 2007 年发布的《可再生能源中长期发展规划》中指出，预计到 2020 年，我国通过太 阳能所发的电能将高达 200 万千瓦。 财政部等部委在 2009 年联合下发《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》和《财政部、科技部、国家能源局关于实施金太阳示范工程的通知》等文件， 规定了国家对光伏发电并网项目的补贴标准。 2013 年国家发改委发布了 《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》，明确了对光伏发电行业的补贴政策， 对光伏发电 行 业 的 发 展 起 到 了 积 极 的 推 动 作用， 使众多光伏发电企业看到了光伏发电的成本优势和良好的经济效益。
截至 2013 年底，全国累计并网运行 光 伏发 电 装机 容 量 1 942 万 千 瓦，其中光伏电站 1 632 万千瓦， 分布式光伏 310 万千瓦，全年累计发电量 90 亿千瓦时。 2013 年新增光伏发电装机容 量 1 292 万 千 瓦 ， 其 中 光 伏 电 站 1 212 万千瓦，分布式光伏 80 万千瓦。全国 22 个主要省(自治区、直辖市)已累计并网 741 个大型光伏发电项目，主要分布在我国西北地区。 累计装机容量排名前三的省份分别为甘肃省、青海省和新疆自治区， 分别达到 432 万千瓦、310 万千瓦和 257 万千瓦，三省(区)之和超过全国光伏电站总量的 60%。
(二)我国光伏发电运营模式分析。
目前，我国光伏发电的投资主体较多，投资动因不一， 运营模式还未完全合理化，综合起来，我国的光伏发电运营模式主要有以下三种。
1.统购统销模式。 该模式是指由投资方负责投资、建设和运营，电网企业收购光伏所发电量，并入输电电网。该模式下， 政府将会给投资方一定的建设补贴或电价补贴，在建设补贴下，运营商将所发电量按照特定的火力发电电价卖给电网企业;在电价补贴下，运营商将所发电量按照上网电价卖给电网企业。 该模式一方面降低了光伏发电对电网安全运行的影响， 另一方面便于计量发电量， 有利于电网企业实施分时电价。
2.合同能源管理模式。 在该模式下，第三方投资建设光伏电站，电量优先供应光伏电站周边用户， 之后将多余电量卖给电网企业。 当光伏发电电能不足以满足电站周边用户需求时，电网企业应按当地电价向用户供电。在该模式下， 光伏所发电能通过电网直接送到用户， 投资方按发电量获得政府补贴。 光伏所发多余电量按照当地 特 定 的 火 力 发 电 电 价 卖 给 电 网 企业， 电网企业按当地电价向用户收取电费。
3.自发自用模式。 该模式是指用户自建光伏电站， 所发电量优先供自己使用， 而后将多余电量卖给电网企业，电量不足时由电网企业提供。在这种模式下，用户所发电量优先自用，多余电量按照当地特定的火力发电电价卖给电网企业，同时获得政府补贴;电网企业以当地电价收取电费。
二、光伏发电并网的经济效益分析流程与模型
(一)光伏发电项目的价值链分析。
从价值链的角度分析， 光伏发电项目价值链可分为几个不同的环节， 如图 1 所示。 数据显示，我国在发展光伏发电项目初期， 由于技术水平与市场容量限制， 硅原料和光伏需求市场主要集中在国外。但近年来，我国的多晶硅产量不断增加， 原料不足的局面已得到初步解决。
(二)光伏发电并网的经济效益分析方法。
本文认为，在选择光伏发电经济效益的分析方法时， 应综合考虑电费计量方式、 光照资源以及用户用电情况等。 目前国家对光伏发电的补贴依据是： 自发自用部分的补贴是在用户电价基础上加固定补贴; 多余上网部分是按照当地特定的火力发电电价卖给电网企业。因此，在分析光伏发电的经济效益时，应综合考虑如下内容：用户用电负荷;电费计价方式;投资方与用户的合作模式;光伏发电小时数。
(三)光伏发电并网的经济效益分析流程。 本文基于收益/成本评估方法建立光伏发电的全寿命周期经济效益分析模型， 并提出光伏发电并网的经济效益分析流程，如图 2 所示。本文认为， 分析光伏发电经济效益的难点之一在于确定不同运营模式下的成本费用构成。一般来说，不同的运营模式的成本构成不同， 但主要包括项目初期建设费、运行维护费、配电网初期投资费用和贷款利息等。
(四)光伏发电并网的经济效益分析模型。 为准确分析光伏发电并网的经济效益， 本文在基于一定假设条件的基础上， 采用净现值法和敏感分析法分析光伏发电并网的经济效益及影响因素。
三、实际案例分析
(一)光伏发电的成本分析。 结合我国光伏发电并网现状， 本文以装机容量为 20MWp 的光伏发电并网系统为研究对象， 以上述净现值法为分析方法， 分析了研究对象的成本等财务数据，相应的数据参数如表 1 所示。当 NPV=0 时， 分 别 将 公 式(2)、(3)、(4)代 入 公 式(1)，可 得 Cinput、Ct 都与光伏电价相关，并将相关参数代入公式(1)，可得临界上网电价 Psell 的数值区间。 结果显示，在没有政府投资补贴的情况下，光伏发电项目的上网电价在 1.6-4.3 元/kWh 之间， 电价相差 2.7 元/ kWh。 在政府投资补贴一半的情况下，光伏发电项目的上网电价在0.8-2.3 元/ kWh 之间，电价相差 1.5 元/kWh。 但数据显示，2013 年我国的平均上网电价为 0.245-0.413 元/kWh，这说明光伏发电的电价过高，成本大大高于其他发电企业，在市场竞争中处于不利地位。
(二)光伏发电并网的成本因素分析。分析成本影响因素、降低成本是光伏 发 电 企 业 提 高 经 济 效 益 的 关 键 所在。光伏发电的成本受初始投资额、电价、发电量、国家的行业税收政策以及贴现等多种因素影响。 在众多影响因素中，影响最大的是政府补贴、发电量和初始投资;其次是贷款利率、贷款比例以及贴现率， 且贷款与发电成本成反比例变化;影响最小的是税率因素。
(三)不同政府补贴政策的设计与分析。目前，我国光伏发电并网项目的资金来源有三种， 本文基于这三种模式，以一定的假设条件为前提，设计与分析光伏发电并网项目的经济效益。
模式一： 政府补贴项目投资资金的 50%，企业负担其余部分，实行商业化运作，没有电价补贴。
假设条件： 实行完全贴息的利率政策;所得税、增值税等税费全免;政府补贴初始投资额的 50%。
将上述数据以及假设条件数据代入相关公式， 计算得出光伏发电的上网电价为 0.76 元/kWh，仍高于平均上网电价， 光伏发电企业的成本仍居高不下， 其光伏发电并网的经济效益不符合利益最大化要求。
模式二： 企业负担全部初始投资金额，获得电价补贴。
假设条件： 光伏发电项目投资者是理性的; 投资者投资光伏发电的条件是 NPV>0。
基于表 1 给出的数据， 光伏发电企业的内部收益率为 10%，企业的光伏上网电价高于 2.4 元/kWh 时，才能确保企业有合理的经济效益， 企业才能获得盈利。
模式三： 政府补贴项目的全部初始投资。
在政府补贴项目投资全部资金的条件下，结合本文上述假设数据，得出光伏发电的上网电价最低为 0.19 元/ kWh 时， 光 伏 发 电 项 目 具 有 经 济 效益，可以实现盈利。
四、结论
本文从经济效益的角度分析了光伏发电并网项目，通过分析指出，在国家行业支持政策逐步到位后，光伏发电企业必须对光伏发电范围内的用户性质、用户用电规律、用电负荷、光伏发电项目的光照情况、电费、光伏技术水平等影响光伏发电并网项目的因素进行全面分析，真实、合理地预测光伏发电项目的经济效益， 才能降低项目成本、增强盈利能力。 ——论文作者：倪桦
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