不同結(jié)構(gòu)的光伏溫室經(jīng)濟(jì)效益對比分析

寧夏新能源研究院(有限公司)■ 趙斌 汪樹升 張文婷

0 引言

隨著大規(guī)模地面光伏電站的迅速發(fā)展，電站占地面積大、單位土地效益低的矛盾日益顯現(xiàn)[1]。2014年11月，寧夏被國家確定為首批光伏扶貧項目試點6省區(qū)之一，利用貧困地區(qū)荒山荒坡、農(nóng)業(yè)大棚或設(shè)施農(nóng)業(yè)等建設(shè)光伏電站，擴(kuò)大光伏市場新領(lǐng)域，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

對比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚，光伏溫室可增加發(fā)電收入，同時緩解土地資源供應(yīng)緊張的巨大壓力，增加光伏產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用力度，但這種工農(nóng)產(chǎn)業(yè)特征差異明顯的新型結(jié)合模式的經(jīng)濟(jì)效益如何仍需積極探索[2]。本文利用某地進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植試驗的光伏溫室數(shù)據(jù)資料，從經(jīng)濟(jì)效益角度評價此種組合模式的經(jīng)濟(jì)性。

1 光伏溫室的規(guī)模及投資

寧夏某地2011年已建成的光伏溫室，根據(jù)側(cè)重點不同分為兩種類型[3]。A型溫室側(cè)重于農(nóng)業(yè)電站化的市場應(yīng)用，即主要經(jīng)營種植，兼顧光伏發(fā)電，溫室與普通日光溫室環(huán)境相同，有保溫性，可四季種植，種植面積為588.71 m2，光伏系統(tǒng)容量為35.9 kWp；B型溫室則側(cè)重于光伏電站農(nóng)業(yè)化的市場應(yīng)用，結(jié)合固定安裝光伏電站的實際情況進(jìn)行建設(shè)，溫室無保溫性能，只能在4～10月種植，種植面積為358.18 m2，光伏系統(tǒng)容量為34.2 kWp。兩種溫室大棚的投資對比見表1 。

A型溫室比B型溫室增加了保溫性，故每m2的建設(shè)投資高于B型溫室；且A型溫室光伏組件采購價為14.3元/W，B型溫室為9.5元/W，A型溫室的光伏發(fā)電系統(tǒng)每kW投資大于B型。

兩種類型的溫室在2011年建設(shè)時光伏組件價格較高，隨著光伏組件市場價格的變化，對A、B型溫室光伏發(fā)電部分投資進(jìn)行修正，組件價格變化見表2。

表2 光伏組件市場價格指標(biāo)變化對比

按修正后組件4.5元/W計算，A型溫室光伏系統(tǒng)投資降至34.11萬元，降低了50.77%；B型溫室光伏發(fā)電部分投資降至32.49萬元，降低了34.48%。兩種溫室光伏系統(tǒng)每kW造價降至0.95萬元，如表3所示。

表3 光伏組件價格變化對光伏系統(tǒng)投資及每kW造價的影響

2 光伏溫室經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的選取及計算依據(jù)

對比A、B型光伏溫室，根據(jù)溫室2012年實際試驗數(shù)據(jù)，選取項目建設(shè)期投資、發(fā)電收入及農(nóng)業(yè)產(chǎn)值作為自變量，選擇收入、利潤和總投資收益率3個指標(biāo)，分析兩種溫室工農(nóng)結(jié)合后的經(jīng)濟(jì)性[4]。測算的計算指標(biāo)如表4所示。

表4 光伏溫室經(jīng)濟(jì)性測算的計算指標(biāo)

此外，根據(jù)兩座溫室建成并網(wǎng)時間，按照國家發(fā)改委頒布的《關(guān)于完善太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價政策的通知》，當(dāng)時光伏系統(tǒng)上網(wǎng)電價(含稅)為 1元 / kWh。

3 光伏溫室的經(jīng)濟(jì)性測算

光伏溫室項目采用新能源發(fā)電和農(nóng)業(yè)種植結(jié)合的模式，在項目經(jīng)濟(jì)性測算時，分別對農(nóng)業(yè)種植和光伏發(fā)電進(jìn)行成本收入核算，并測算項目整體投資收益。

3.1 光伏溫室收入

種植方面，由于A型溫室側(cè)重農(nóng)業(yè)四季種植，其保溫性和透光性較好，年產(chǎn)量與普通日光溫室一樣，種植收入約為3.23萬元/年；B型溫室側(cè)重光伏發(fā)電，其保溫性、透光性差，一年僅能種植6～7個月時間，種植收入低于A型溫室，約為0.91萬元/年。

光伏發(fā)電方面，按兩種溫室所在地光資源情況，年平均利用小時按1320 h計算，A型溫室上網(wǎng)電量每年為4.74萬kWh，B型溫室每年為4.51萬kWh。上網(wǎng)電價按不含稅0.85元/kWh，計算可得A型溫室可實現(xiàn)發(fā)電收入4.05萬元/年，B型溫室可實現(xiàn)3.86萬元/年。

3.2 光伏溫室成本

光伏溫室的固定成本包括種植和發(fā)電的固定資產(chǎn)折舊費用；可變成本包括種植和發(fā)電的材料費、運行維護(hù)費、人員工資及管理費等(見表5)。由于農(nóng)業(yè)種植屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)，運營成本高于光伏發(fā)電。

表5 兩種溫室光伏發(fā)電部分經(jīng)營成本對比/萬元

3.3 項目整體損益及敏感性分析

根據(jù)測算兩種溫室的經(jīng)營情況，得出光伏溫室系統(tǒng)整體損益，如表6所示。

表6 兩種溫室項目整體損益表

由表6可知，兩種溫室類型的光伏發(fā)電部分投資收益率分別為6.54%和6.53%，基本相同；由于種植投資收益率較低，使得光伏溫室系統(tǒng)整體總投資收益率不高，A型溫室為-0.92%，B型溫室為1.59%。由此可見，種植投資及種植產(chǎn)出優(yōu)化是提高溫室整體經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。

考慮光伏系統(tǒng)造價、光伏上網(wǎng)電價政策、農(nóng)產(chǎn)品市場價格等因素的變化對光伏溫室項目整體經(jīng)濟(jì)性的影響進(jìn)行敏感性分析。

光伏系統(tǒng)造價下降10%，光伏發(fā)電總投資收益率為6.98%；組件系統(tǒng)造價下降20%，光伏發(fā)電總投資收益率提高至7.42%，所以光伏溫室投建時期的光伏系統(tǒng)造價影響項目發(fā)電收益；但因農(nóng)業(yè)收入的弱盈利能力，使得溫室整體經(jīng)濟(jì)效益受到影響。

由于光伏上網(wǎng)電價一經(jīng)核準(zhǔn)確定不再變化，但就2013年國家調(diào)整光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價后，寧夏地區(qū)電價(含稅)由1元/kWh降為0.9元/kWh，考慮電價下降，溫室光伏系統(tǒng)總投資收益率降為5.35%，項目投資收益降低。

農(nóng)產(chǎn)品作為農(nóng)光結(jié)合溫室重要的經(jīng)濟(jì)收入來源，農(nóng)產(chǎn)品價格升高，項目整體投資收益改善；農(nóng)產(chǎn)品價格降低，項目整體投資收益降低。

4 結(jié)語

對比分析兩種側(cè)重類型的光伏溫室，測算出的溫室整體經(jīng)濟(jì)效益不同：

1)兩種溫室類型的光伏發(fā)電部分都盈利，且隨著光伏系統(tǒng)造價降低，發(fā)電投資收益率提高；但需要彌補(bǔ)由于種植虧損帶來的溫室整體投資收益率降低。由于A型溫室側(cè)重種植，所以經(jīng)濟(jì)效益低于B型溫室。

2)從目前對比經(jīng)濟(jì)性來看，選擇B型溫室；若光伏發(fā)電一定比例自用，余電上網(wǎng)，則可享受國家分布式0.42元/ kWh的電價補(bǔ)貼，經(jīng)濟(jì)效益可有所改觀。

3)根據(jù)敏感性分析選取的指標(biāo)變化得出，總體影響溫室經(jīng)濟(jì)性的因素包括：外部因素主要是不可控的市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境，如光伏系統(tǒng)造價、農(nóng)產(chǎn)品市場價格及上網(wǎng)電價等；內(nèi)部影響因素主要指由于不同溫室結(jié)構(gòu)的建設(shè)側(cè)重點變化帶來的項目投資變化和建成后的成本控制。

對農(nóng)業(yè)種植而言，若使種植收益提高，一方面需要優(yōu)化溫室結(jié)構(gòu)，降低農(nóng)業(yè)種植部分建設(shè)投資，同時需兼顧考慮冬季種植所需的保溫性能；另一方面，通過優(yōu)化種植方案，合理安排種植茬口，科學(xué)管理，精心維護(hù)，努力降低種植成本，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。

對光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，系統(tǒng)造價和上網(wǎng)電價對發(fā)電收益有影響。若投資持續(xù)走低，發(fā)電部分收益率將繼續(xù)提高，可有效彌補(bǔ)由于種植虧損帶來的影響。

[1]魏曉明，周長吉，丁小明，等.光伏發(fā)電溫室的現(xiàn)狀及技術(shù)前景研究[A].中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C],重慶，2011.

[2]李俊，李建明，曹凱，等.西北地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀及存在的問題[J].中國蔬菜, 2013, (6): 24－29.

[3]徐燊，李保峰，廖維.光伏建筑發(fā)展的趨勢與前景[J].第八屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會, 2012, 34－43.

[4]王麗娟，汪樹升.寧夏地區(qū)光伏發(fā)電溫室的設(shè)計與建造[J]，太陽能, 2013, (1): 56－59.