運(yùn)用度電成本理論剖析光電項(xiàng)目投資機(jī)遇

張全斌

（浙江省能源集團(tuán)有限公司，杭州 310007）

運(yùn)用度電成本理論剖析光電項(xiàng)目投資機(jī)遇

張全斌

（浙江省能源集團(tuán)有限公司，杭州 310007）

運(yùn)用度電成本理論，提出綜合度電成本和綜合電價(jià)收益測(cè)算模型，為太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資決策提供新思路。傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)應(yīng)從企業(yè)總體的發(fā)電格局出發(fā)，利用綜合度電成本和綜合電價(jià)收益模型測(cè)算光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資收益水平，為光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資決策提供科學(xué)依據(jù)。

度電成本；上網(wǎng)電價(jià)；光伏發(fā)電；投資決策

0 引言

自1954年人類(lèi)發(fā)明具有商用價(jià)值的太陽(yáng)能電池以來(lái)，經(jīng)過(guò)六十多年的發(fā)展，光伏發(fā)電已在全球能源體系中占有重要地位。根據(jù)IEA（國(guó)際能源署）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2015年全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量約50 GWp，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)227 GWp，2015年全球主要能源消費(fèi)國(guó)光伏發(fā)電量占比數(shù)據(jù)如圖1所示，由圖可見(jiàn)歐洲國(guó)家光伏發(fā)電量占比的程度較高。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)政府為了應(yīng)對(duì)溫室氣體減排壓力，加大了對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電研究和開(kāi)發(fā)的支持力度。根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2015年底，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量4 218萬(wàn)kW，較2014年增加69.66%，成為全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量最大的國(guó)家，其中2015年光伏發(fā)電總量395億kWh，同比增長(zhǎng)67.92%，占全國(guó)發(fā)電總量的0.688%。與之形成鮮明對(duì)比的是，2015年全國(guó)燃煤發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量同比增長(zhǎng)7.02%，發(fā)電總量同比減少3.20%。

1 中國(guó)光伏發(fā)電政策導(dǎo)向及上網(wǎng)電價(jià)趨勢(shì)分析

根據(jù)國(guó)家能源局2016年3月頒布的《國(guó)家能源局關(guān)于建立可再生能源開(kāi)發(fā)利用目標(biāo)引導(dǎo)制度的指導(dǎo)意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)指導(dǎo)意見(jiàn)），從國(guó)家宏觀(guān)層面提出國(guó)內(nèi)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將于2020年、2030年分別達(dá)到15%和20%的能源發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。同時(shí)，為了保障2020年全國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)總量比重達(dá)到15%的要求，指導(dǎo)意見(jiàn)明確除了專(zhuān)門(mén)的非化石能源生產(chǎn)企業(yè)外，各發(fā)電企業(yè)（權(quán)益火電發(fā)電裝機(jī)容量超過(guò)500萬(wàn)kW的發(fā)電投資企業(yè)）非水可再生能源發(fā)電量應(yīng)達(dá)到其全部發(fā)電量的9%以上。

顯而易見(jiàn)，中國(guó)近10年光伏發(fā)電行業(yè)所取得的巨大成績(jī)，主要得益于國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的政策支持和財(cái)政補(bǔ)貼。近幾年來(lái)，為了促進(jìn)和加快光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的步伐，國(guó)家發(fā)改委于2013年8月發(fā)布《關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》（發(fā)改價(jià)格[2013]1638號(hào)），提出三類(lèi)資源地區(qū)光伏發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)（含稅）分別為：Ⅰ類(lèi)地區(qū)0.9元/kWh；Ⅱ類(lèi)地區(qū)0.95元/kWh；Ⅲ類(lèi)地區(qū)1.0元/kWh。2015年12月，國(guó)家發(fā)改委頒布《關(guān)于完善陸上風(fēng)電光伏發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)政策的通知》（發(fā)改價(jià)格[2015]3044號(hào)），要求自2016年起，Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)地區(qū)光伏發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)（含稅）分別降低0.1元、0.07元、0.02元。2016年9月，國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)《關(guān)于調(diào)整新能源標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的通知（征求意見(jiàn)稿）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)意見(jiàn)稿），要求自2017年起，Ⅰ類(lèi)資源區(qū)上網(wǎng)電價(jià)從現(xiàn)行的 0.8元/kWh下調(diào)為0.55元/kWh，Ⅱ類(lèi)資源區(qū)由現(xiàn)行的0.88元/kWh下調(diào)為0.65元/kWh，Ⅲ類(lèi)資源區(qū)由現(xiàn)行的0.98元/kWh下調(diào)為0.75元/kWh。通過(guò)此次電價(jià)政策調(diào)整，光伏發(fā)電的上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)將下降23.5%～31.3%。

通過(guò)中國(guó)光伏發(fā)電政策導(dǎo)向及上網(wǎng)電價(jià)趨勢(shì)分析，可以清晰地看到中國(guó)光伏發(fā)電的發(fā)展路線(xiàn)，國(guó)家將充分運(yùn)用政策杠桿和價(jià)格杠桿等手段，努力實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電量占比的大幅度提升及其平價(jià)上網(wǎng)的終極目標(biāo)。

2 度電成本與投資決策

為了提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益，確保光伏電站具有穩(wěn)定、合理的投資回報(bào)率，進(jìn)行全面、深入的項(xiàng)目投資決策分析十分必要。對(duì)于光伏發(fā)電項(xiàng)目，習(xí)慣上采用光伏發(fā)電價(jià)值來(lái)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)成本，光伏發(fā)電價(jià)值的核心評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在于發(fā)電成本，即所謂的度電成本[1，2]。度電成本主要用于分析光伏發(fā)電項(xiàng)目各種發(fā)電技術(shù)成本，其測(cè)算數(shù)據(jù)能夠讓人清晰地看到光伏發(fā)電項(xiàng)目單位發(fā)電量的成本水平，因此具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)于度電成本測(cè)算模型，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有系統(tǒng)的理論研究和豐富的實(shí)踐論證，度電成本概念的提出是為了評(píng)估不同發(fā)電模式下的發(fā)電成本及費(fèi)用構(gòu)成。NREL（美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室）于1995年提出Levelized Cost of Energy（平準(zhǔn)化電力（能量）成本）[3]，其包含了項(xiàng)目全壽命所有建造、運(yùn)行產(chǎn)生的費(fèi)用折算成度電模式下的單位總成本，如式（1）所示：

式中：Cn為第n年的成本；d為折現(xiàn)率；n為運(yùn)行年份，運(yùn)行期為N年；Qn為第n年的發(fā)電量。

式（1）中C包含項(xiàng)目的安裝成本、融資成本、稅、運(yùn)行和維護(hù)成本、固定資產(chǎn)殘值以及由于國(guó)家財(cái)政、稅收政策所產(chǎn)生的其它費(fèi)用，式中n=0表示項(xiàng)目包含建設(shè)期的投資成本。

另外，德國(guó)Fraunhofer-ISE（弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)太陽(yáng)能研究所）針對(duì)新能源發(fā)電項(xiàng)目于2006年提出LCOE（度電成本）[4]，其計(jì)算如式（2）所示：

圖1 2015年各國(guó)光伏發(fā)電量占比

式中：I0為初始投資；At為第t年的運(yùn)行維護(hù)成本；i為折現(xiàn)率；t為運(yùn)行年份，運(yùn)行期為N年；Mt，el為第t年的發(fā)電量。

對(duì)比式（1）、式（2），不難發(fā)現(xiàn)2個(gè)計(jì)算公式均充分糅合了光伏發(fā)電單位上網(wǎng)電量所發(fā)生的綜合成本，主要包括光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資成本、運(yùn)行維護(hù)成本和財(cái)務(wù)費(fèi)用，其計(jì)算值為光伏發(fā)電項(xiàng)目壽命周期內(nèi)發(fā)生的建設(shè)、運(yùn)行成本與全部發(fā)電量的比值，即單位電量的綜合成本。 其中，F(xiàn)raunhofer-ISE把項(xiàng)目建設(shè)成本（初始投資）與運(yùn)行成本分別列支，而NREL把建設(shè)成本與運(yùn)行成本充分融合。另外，2個(gè)計(jì)算公式很大的不同點(diǎn)在于：NREL平準(zhǔn)化電力成本包含了稅務(wù)成本，而Fraunhofer-ISE考慮到不同國(guó)家、地區(qū)具有不同的財(cái)務(wù)、稅收政策，為了確保度電成本的通用性和可比較性，總成本費(fèi)用中沒(méi)有包含稅務(wù)費(fèi)用。這里，可以形象地認(rèn)為：NREL平準(zhǔn)化電力成本為含稅成本，而Fraunhofer-ISE的度電成本為不含稅成本。

目前，國(guó)內(nèi)光伏項(xiàng)目度電成本評(píng)估模型參考NREL和Fraunhofer-ISE的LCOE評(píng)估方法，其中運(yùn)行成本包含稅務(wù)成本，如增值稅、城市維護(hù)建設(shè)稅、教育費(fèi)附加稅、企業(yè)所得稅，其計(jì)算如式（3）所示：

式中：I0為初始投資，由光伏項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、建設(shè)期間的資本投入所形成的成本，包括設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用、建筑工程費(fèi)用、安裝工程費(fèi)用、前期開(kāi)發(fā)費(fèi)、土地征用費(fèi)及項(xiàng)目建設(shè)期利息等；VR為固定資產(chǎn)殘值；i為折現(xiàn)率；n為運(yùn)行年份，運(yùn)行期N為25年；An為第n年的運(yùn)行成本，項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)壽命期內(nèi)為保證設(shè)備正常運(yùn)行所發(fā)生的維護(hù)成本，主要包括檢修費(fèi)用、備品備件購(gòu)置費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、管理費(fèi)以及稅務(wù)成本等；Pn為第n年的利息；Yn為第n年的發(fā)電量。

為了簡(jiǎn)化計(jì)算，參照國(guó)內(nèi)財(cái)務(wù)通用做法，剔除資金的時(shí)間成本，如式（4）所示：

對(duì)于光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資決策，在度電成本基礎(chǔ)上還需要結(jié)合國(guó)家能源政策導(dǎo)向、通貨膨脹因素和投資資金的風(fēng)險(xiǎn)喜好，確定項(xiàng)目合理的資金投資回報(bào)率。浙江省某發(fā)電企業(yè)針對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目投資決策明確要求：除滿(mǎn)足國(guó)家和電力行業(yè)有關(guān)規(guī)定之外，項(xiàng)目全投資收益率不低于銀行長(zhǎng)期貸款利率，項(xiàng)目全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）不低于6%，資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）不低于8%。

綜上所述，由于國(guó)內(nèi)度電成本測(cè)算未考慮資金的時(shí)間價(jià)值和投資回報(bào)率，其與光伏發(fā)電項(xiàng)目的電力成本有一定的差異，更不能與合理利潤(rùn)下的售電電價(jià)相混淆。反之，度電成本雖不能等同于光伏發(fā)電的電力成本，但其變化的趨勢(shì)可以反映光伏發(fā)電項(xiàng)目電力成本的變化趨勢(shì)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了探討度電成本與投資收益率之間的關(guān)系，以浙江省4個(gè)光伏發(fā)電項(xiàng)目為例，利用公式（4）作為度電成本測(cè)算評(píng)估模型，測(cè)算模型邊界條件確定如下：貸款比例80%；貸款利率4.9%；上網(wǎng)電價(jià)（Ⅲ類(lèi)地區(qū)，含稅）第1—20年1.08元/kWh（含地方補(bǔ)貼0.10元/kWh），第21—25年0.415 3元/kWh；工程建設(shè)期0.5年；營(yíng)運(yùn)期25年。根據(jù)各工程概算資料，測(cè)算情況見(jiàn)表1。

根據(jù)表1測(cè)算結(jié)果，雖然各項(xiàng)目建設(shè)條件有所差異，但是按照浙江省現(xiàn)行光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)水平，各光伏發(fā)電項(xiàng)目基本滿(mǎn)足全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）不低于6%的投資門(mén)檻要求。同時(shí)，測(cè)算結(jié)果顯示：光伏發(fā)電項(xiàng)目的度電成本與投資收益率存在負(fù)相關(guān)，隨著度電成本的上升，投資收益率不斷下降；度電利潤(rùn)與投資收益率存在正相關(guān)，隨著度電利潤(rùn)的上升，投資收益率不斷上升；度電利潤(rùn)/成本的比值與投資收益率存在正相關(guān)，隨著比值上升，投資收益率將不斷上升。度電成本、度電利潤(rùn)與全投資收益率之間的關(guān)系見(jiàn)圖2。

綜上所述，度電成本與投資收益率呈線(xiàn)性負(fù)相關(guān)。結(jié)合表1及圖2，按照浙江省現(xiàn)行光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)水平，為了確保全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）不低于6%的要求，光伏發(fā)電項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)臨界值測(cè)算為：度電成本0.64元/kWh；度電利潤(rùn)0.172元/kWh；度電利潤(rùn)/度電成本的比值系數(shù)0.268。其中，度電利潤(rùn)/度電成本的比值系數(shù)臨界值（0.268）將作為討論投資決策的測(cè)算基準(zhǔn)值。

3 實(shí)例分析

3.1 綜合度電成本評(píng)估模型

根據(jù)國(guó)家能源局指導(dǎo)意見(jiàn)精神，2020年各發(fā)電企業(yè)非水可再生能源發(fā)電量應(yīng)達(dá)到全部發(fā)電量的9%以上。截至2015年底，浙江省某發(fā)電企業(yè)下屬發(fā)電廠(chǎng)的非水可再生能源發(fā)電量?jī)H占發(fā)電總量的0.2%，發(fā)電企業(yè)計(jì)劃積極推進(jìn)光伏電站的建設(shè)，提升可再生能源發(fā)電量占比，擬在下屬常規(guī)燃煤（氣）發(fā)電廠(chǎng)利用閑置土地和各類(lèi)建筑物布設(shè)太陽(yáng)能電池組件，并網(wǎng)發(fā)電。將度電成本模型結(jié)合上述政策精神及發(fā)電企業(yè)實(shí)際情況，即光伏電站的發(fā)電成本與常規(guī)燃煤機(jī)組發(fā)電成本相結(jié)合，進(jìn)行綜合測(cè)算。

按照光伏發(fā)電與燃煤機(jī)組電量占比9∶91計(jì)算，綜合度電成本測(cè)算模型如式（5）所示：

式中：Y為發(fā)電量；Yg為光伏發(fā)電量；Ym為受益煤電機(jī)組發(fā)電量；Yg∶Ym=9∶91。

表1 各光伏發(fā)電項(xiàng)目度電成本及投資收益率測(cè)算

圖2 度電成本、度電利潤(rùn)與全投資收益率關(guān)系

3.2 綜合電價(jià)收益測(cè)算

以表1中的項(xiàng)目三為例，該項(xiàng)目為廠(chǎng)內(nèi)光伏電站，利用現(xiàn)有發(fā)電廠(chǎng)閑置土地及應(yīng)急灰?guī)?、部分建筑屋面布設(shè)太陽(yáng)能電池組件，目前該發(fā)電廠(chǎng)已建有2臺(tái)1 000 MW超超臨界燃煤機(jī)組，2015年燃煤機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)為4 200 h，度電成本約0.26元/kWh?，F(xiàn)擬裝總?cè)萘繛?2.94 MWp的太陽(yáng)能電池組件，光伏工程年均利用小時(shí)數(shù)為893 h。根據(jù)工程概算資料，光伏發(fā)電項(xiàng)目25年總上網(wǎng)發(fā)電量測(cè)算值為73 554萬(wàn)kWh，其中第1—20年合計(jì)電量59 652萬(wàn)kWh，第21—25年合計(jì)電量13 902萬(wàn)kWh。結(jié)合國(guó)家能源局指導(dǎo)意見(jiàn)精神，該光伏電站將撬動(dòng)煤電機(jī)組743 714萬(wàn)kWh的上網(wǎng)電量。

結(jié)合綜合度電成本評(píng)估模型及意見(jiàn)稿的精神，針對(duì)不同上網(wǎng)電價(jià)水平測(cè)算發(fā)電廠(chǎng)綜合電價(jià)收益。

電價(jià)水平一：執(zhí)行現(xiàn)行電價(jià)水平，即第1—20年1.08元/kWh（含地方補(bǔ)貼0.10元/kWh），第21—25年0.415 3元/kWh。經(jīng)測(cè)算，25年平均綜合上網(wǎng)電價(jià)（含稅）約為0.954元/kWh，折合稅后電價(jià)水平為0.816元/kWh。

電價(jià)水平二：執(zhí)行意見(jiàn)稿標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)水平，即第1—20年0.85元/kWh（含地方補(bǔ)貼0.10元/kWh），第21—25年0.415 3元/kWh。經(jīng)測(cè)算，25年平均綜合上網(wǎng)電價(jià)（含稅）約為0.764元/kWh，折合稅后電價(jià)水平為0.653元/kWh。

電價(jià)水平三：執(zhí)行意見(jiàn)稿標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)水平，即第1—20年0.75元/kWh，第21—25年0.415 3元/kWh。經(jīng)測(cè)算，25年平均綜合上網(wǎng)電價(jià)（含稅）約為0.687元/kWh，折合稅后電價(jià)水平為0.587元/kWh。

按照公式（5），綜合電價(jià)收益測(cè)算見(jiàn)表2。

根據(jù)表2測(cè)算結(jié)果，當(dāng)光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)執(zhí)行電價(jià)水平二或電價(jià)水平三時(shí)，獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的光伏發(fā)電項(xiàng)目的利潤(rùn)/成本比值分別為0.163和-0.038，低于測(cè)算基準(zhǔn)值（0.268）的水平，預(yù)示光伏發(fā)電項(xiàng)目無(wú)法滿(mǎn)足發(fā)電企業(yè)投資收益率的要求，尤其執(zhí)行電價(jià)水平三時(shí)，光伏發(fā)電項(xiàng)目將陷入負(fù)盈利狀態(tài)。若考慮光伏發(fā)電上網(wǎng)電量對(duì)煤電機(jī)組的杠桿效應(yīng)，通過(guò)綜合度電成本評(píng)估模型顯示，當(dāng)執(zhí)行電價(jià)水平三時(shí)，綜合度電利潤(rùn)/成本的比值系數(shù)為0.283，仍高于0.268的測(cè)算基準(zhǔn)值，說(shuō)明電價(jià)水平三的綜合項(xiàng)目全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）將高于6%，滿(mǎn)足發(fā)電企業(yè)的投資決策要求。

3.3 評(píng)估結(jié)論

經(jīng)過(guò)測(cè)算評(píng)估分析，按照意見(jiàn)稿的上網(wǎng)電價(jià)水平以及現(xiàn)行光伏發(fā)電項(xiàng)目投資成本，獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的光伏發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)無(wú)法確保項(xiàng)目全壽命的盈利，降低度電成本在今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)是光伏發(fā)電項(xiàng)目的首要任務(wù)，降本增效之路任重而道遠(yuǎn)。對(duì)于非水可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量偏低的發(fā)電企業(yè)，結(jié)合綜合度電成本和綜合電價(jià)收益模型分析，建設(shè)光伏電站對(duì)于企業(yè)層面將會(huì)有可觀(guān)的綜合收益，建議類(lèi)似發(fā)電企業(yè)充分利用現(xiàn)有常規(guī)燃煤（氣）發(fā)電廠(chǎng)的可利用閑置空地，積極推進(jìn)光伏發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)，利用政策杠桿有效挖掘燃煤發(fā)電機(jī)組的“沉沒(méi)效益”，抬升常規(guī)低成本燃煤發(fā)電機(jī)組的年利用小時(shí)數(shù)，降低企業(yè)綜合運(yùn)行成本，提升企業(yè)總體發(fā)電的收益水平。

4 結(jié)論

運(yùn)用度電成本理論，提出綜合度電成本和綜合電價(jià)收益測(cè)算模型，為太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資決策提供了新思路。對(duì)于非水可再生能源發(fā)

表2 各方案綜合電價(jià)收益計(jì)算

電裝機(jī)容量偏低的發(fā)電企業(yè)，建議從企業(yè)總體的發(fā)電格局出發(fā)，利用綜合度電成本和綜合電價(jià)收益模型測(cè)算光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資收益水平，為光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資決策提供科學(xué)依據(jù)。

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（本文編輯：徐 晗）

Analysis of the Investment Opportunity of Photovoltaic Power Generation Project Based on the Theory of LCOE

ZHANG Quanbin
（Zhejiang Energy Group Co.，Ltd.，Hangzhou 310007，China）

∶Based on the theory of levelized cost of electricity（LCOE），the paper puts forward a calculation model of comprehensive LCOE and comprehensive electricity income to provide a new idea for the investment decision of photovoltaic power generation project.Conventional power generation enterprises should focus on the overall pattern of power generation and provide scientific basis for the investment decision of photovoltaic power generation project through the calculation of investment income base on the model of comprehensive LCOE and comprehensive electricity income.

∶levelized cost of electricity（LCOE）；feed-in tariff；photovoltaic power generation；investment decision

.201704003

1007-1881（2017）04-0009-05

F407.61

B

2017-03-08

張全斌（1974），男，高級(jí)工程師，從事發(fā)電項(xiàng)目管理工作。