租賃式屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與節(jié)能效益分析

王峻楠 盛先科

摘 要：隨著常規(guī)能源的日漸枯竭，發(fā)展清潔的可再生能源已經(jīng)成為各國(guó)必須面臨的問(wèn)題。太陽(yáng)能發(fā)電以其無(wú)污染、安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)便、高收益性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)節(jié)能環(huán)保有著重要意義。繼2013年美國(guó)以及歐盟對(duì)中國(guó)光伏產(chǎn)品實(shí)施“雙反”調(diào)查，行業(yè)轉(zhuǎn)而擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。但在國(guó)內(nèi)推廣光伏發(fā)電項(xiàng)目仍存在諸多問(wèn)題，尤其在廣大農(nóng)村地區(qū)推廣分布式光伏系統(tǒng)首先要解決的就是前期投資巨大的問(wèn)題。目前分布式光伏項(xiàng)目除了向銀行貸款外，幾乎沒(méi)有其他融資渠道，由于光伏領(lǐng)域的投資回收期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高，許多銀行對(duì)此敬而遠(yuǎn)之。本文針對(duì)光伏系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)廣大農(nóng)村地區(qū)推廣緩慢的問(wèn)題，借鑒國(guó)內(nèi)外光伏運(yùn)營(yíng)模式，提出的一種新的運(yùn)營(yíng)模式。結(jié)合金寨縣實(shí)際情況，對(duì)了租賃模式下，各經(jīng)濟(jì)主體的經(jīng)濟(jì)效益以及系統(tǒng)的節(jié)能減排效益進(jìn)行分析，為光伏發(fā)電系統(tǒng)在農(nóng)村地區(qū)的推廣，提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：租賃式；光伏；經(jīng)濟(jì)效益；節(jié)能減排效益

Abstract： with the depletion of conventional energy sources， the development of clean renewable energy has become a problem that all countries must face. Solar power generation with its pollution-free， safe and reliable， simple maintenance， high profitability and other advantages， energy conservation and environmental protection has important significance. After the us and eu carried out "double reverse" surveys on Chinese pv products in 2013， the industry has instead expanded its domestic market. However， there are still many problems in promoting photovoltaic power generation projects in China， especially in the vast rural areas. The first problem to be solved is the huge investment in the early stage. At present， there are few financing channels for distributed photovoltaic projects other than bank loans. Many Banks are wary of the long payback period and high risk in the field of photovoltaic investment. Aiming at the problem of slow spread of photovoltaic system in rural areas in China， this paper proposes a new mode of operation by referring to the photovoltaic operation mode at home and abroad. Based on the actual situation of jinzhai county， the economic benefits of each economic entity and the energy conservation and emission reduction benefits of the system are analyzed under the leasing mode， which provides certain reference for the promotion of photovoltaic power generation system in rural areas.

Keywords： leasing， photovoltaic， economic benefits， energy conservation and emission reduction benefits

一、國(guó)內(nèi)光伏系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)模式

目前國(guó)內(nèi)光伏系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式主要有三種：第一種是電站由承包商建設(shè)，建成后由業(yè)主自行管理電站；第二種自己投資建設(shè)電站后自己負(fù)責(zé)電站運(yùn)營(yíng)；第三種則是由當(dāng)?shù)卣x擇承建商，在電站建成后再由政府對(duì)工程進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。之后即可移交到業(yè)主手中，這樣業(yè)主就可以與政府簽訂管理合同，從而實(shí)現(xiàn)政府管理用電。目前政府對(duì)光伏項(xiàng)目的主要推廣促進(jìn)工作限于制定上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼等，對(duì)項(xiàng)目前期的融資、后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)、電站經(jīng)營(yíng)等重要環(huán)節(jié)關(guān)注較少，以至于我國(guó)太陽(yáng)能光伏電站在建成后大多不能充分發(fā)揮其在電力市場(chǎng)的真正作用。

二、租賃式屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目

1.提出背景

目前，行業(yè)內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)成本大約6元-12元/瓦不等，許多農(nóng)村家庭無(wú)力一次承擔(dān)整套設(shè)備的采購(gòu)安裝。此外，光伏補(bǔ)貼拖欠的現(xiàn)象仍然存在，光伏貸款審批流程繁雜、貸款發(fā)放速度慢等因素都阻礙了光伏系統(tǒng)在農(nóng)村地區(qū)的推廣。能否在農(nóng)村地區(qū)高效穩(wěn)步推進(jìn)光伏發(fā)電項(xiàng)目，將關(guān)系到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)。

2.項(xiàng)目簡(jiǎn)介

這是一種新興的運(yùn)營(yíng)模式，租賃模式[1]下政府作為項(xiàng)目監(jiān)管者，為第三方投資者提供貸款擔(dān)保、稅收優(yōu)惠、工程質(zhì)量監(jiān)控等，同時(shí)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的所有者提供所發(fā)電量的政策補(bǔ)貼。第三方投資者負(fù)責(zé)項(xiàng)目的融資、建設(shè)及運(yùn)維，用戶(hù)提供土地資源。對(duì)于無(wú)法承擔(dān)發(fā)電機(jī)組前期投資建設(shè)成本的用戶(hù)，可以選擇向第三方投資者提出項(xiàng)目申請(qǐng)，通過(guò)和第三方投資者簽訂25年期設(shè)備租賃合同，用戶(hù)無(wú)支付項(xiàng)目預(yù)付款即可在租賃期享有光伏系統(tǒng)所發(fā)全部電量。用戶(hù)獲得項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)權(quán)后，可以選擇“自發(fā)自用”，由于在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，會(huì)根據(jù)用戶(hù)的家庭用電量進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝，不考慮系統(tǒng)發(fā)電量低于用戶(hù)用電量。此時(shí)，用戶(hù)通過(guò)獲得全額發(fā)電量的發(fā)電補(bǔ)貼、節(jié)省電費(fèi)以及出售剩余電量獲得收益；也可以選擇“全額上網(wǎng)”，此時(shí)用戶(hù)通過(guò)獲得全額發(fā)電量的發(fā)電補(bǔ)貼、出售全額發(fā)電量獲得收益。該模式下，用戶(hù)作為項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)主體之一，保證了設(shè)備的正常運(yùn)營(yíng)及安全；而第三方投資者的參與，很大程度上解決了項(xiàng)目前期投資大的問(wèn)題，此外用戶(hù)也可以獲得更高質(zhì)量的產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)；對(duì)當(dāng)?shù)卣?，政府僅僅需要作為監(jiān)督者對(duì)項(xiàng)目的價(jià)格、產(chǎn)品質(zhì)量等做到有效監(jiān)控，確保投資者以及用戶(hù)能夠按時(shí)按量的得到發(fā)電收益。

三、發(fā)電量的估算

金寨縣地處大別山區(qū)，屬于第Ⅲ類(lèi)資源區(qū)，全年日照時(shí)長(zhǎng)達(dá)1876至2203.5小時(shí)，年平均太陽(yáng)輻射總量為每平米5000兆焦耳左右。根據(jù)NASA數(shù)據(jù)庫(kù)提供的數(shù)據(jù)，金寨縣經(jīng)度115.87°，緯度31.67°，光伏發(fā)電系統(tǒng)最佳安裝傾斜角為23°，最佳傾角上峰值日照時(shí)數(shù)為3.92h。系統(tǒng)首年發(fā)電量計(jì)算[2]公式如下：

式中L表示系統(tǒng)的年均發(fā)電量，W表示安裝容量，T表示最佳傾角上峰值日照時(shí)數(shù)，η表示系統(tǒng)的綜合發(fā)電效率，考慮到目前行業(yè)的技術(shù)水平，η通常取80%。對(duì)于裝機(jī)容量為5kw的發(fā)電系統(tǒng)，在最佳傾角上系統(tǒng)首年發(fā)電量位5624.23kwh?？紤]到全壽命周期末光伏系統(tǒng)綜合發(fā)電效率僅為首年的80%。根據(jù)公式（1-r）25=0.8，r為平均每年損失的效率。計(jì)算出25年內(nèi)，每年系統(tǒng)發(fā)電量降低0.99%，年均發(fā)電量5062.2kwh.

四、租賃式屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益分析

1.租賃式屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析的主要內(nèi)容

從第三方投資者的角度，對(duì)租賃模式下投資累計(jì)容量1MW的屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行財(cái)務(wù)分析；從租方用戶(hù)的角度，分析比較“自發(fā)自用”及“全額上網(wǎng)”模式下，用戶(hù)的收益。

2.項(xiàng)目的財(cái)務(wù)分析

2.1項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)

本節(jié)參考大型光伏電站的可行性分析，提出了租賃模式下系統(tǒng)的兩個(gè)主要指標(biāo)，凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率以及一個(gè)輔助指標(biāo)靜態(tài)投資回收期。

凈現(xiàn)值（NPV）：指未來(lái)的資金流入現(xiàn)值與未來(lái)的資金流出現(xiàn)值的差額。計(jì)算公式為：

其中t為計(jì)算年數(shù)，CI為現(xiàn)金流入量，CO為現(xiàn)金流出量，（CI-CO）為第t年的凈現(xiàn)金流量，i為行業(yè)基準(zhǔn)內(nèi)部收益率。NPV>0時(shí)，項(xiàng)目未來(lái)盈利；NPV=0，項(xiàng)目有待優(yōu)化改進(jìn)；NPV<0，項(xiàng)目虧損。

內(nèi)部收益率（IRR）：是項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)凈現(xiàn)值NPV為零時(shí)的折現(xiàn)率。即（CI-CO）/（1+i）=0時(shí)i的值就是內(nèi)部收益率（IRR）。

當(dāng)IRR>i，項(xiàng)目盈利；當(dāng)IRR=i，無(wú)法達(dá)到盈利要求，項(xiàng)目有待優(yōu)化改進(jìn)；當(dāng)IRR

投資回收期指投資項(xiàng)目投產(chǎn)后獲得的總收益達(dá)到該投資項(xiàng)目投入的投資總額所需要的年限。本文以靜態(tài)投資回收期作為財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其計(jì)算公式如下：

Tp=累計(jì)凈現(xiàn)金流量開(kāi)始出現(xiàn)正值的年份數(shù)-1+上一年累計(jì)凈現(xiàn)金流量的絕對(duì)值/出現(xiàn)正值年份的凈現(xiàn)金流量

2.2項(xiàng)目投資指標(biāo)及財(cái)務(wù)假設(shè)[3]

2.2.1固定資產(chǎn)投資

大型分布式電站的建設(shè)投資幾乎無(wú)法降低到8元/kw，但是由于租賃模式的特殊性，仍有降價(jià)空間。戶(hù)用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)（常為3-5kw）一般需要10-20塊光伏組件，若直接采用直接并網(wǎng)型的交流光伏組件，則不需要匯流箱、交直流配電和單獨(dú)的逆變器，也不需要直流電纜，其設(shè)備單價(jià)以及單位造價(jià)將會(huì)大大降低，建設(shè)投資可以達(dá)到7元/w。

固定資產(chǎn)投資含設(shè)備費(fèi)用、安裝費(fèi)用、線(xiàn)路建設(shè)費(fèi)用等，采用擴(kuò)大指標(biāo)估算法計(jì)算該模式的單位投資約為770萬(wàn)元/MW。其中設(shè)備購(gòu)買(mǎi)及安裝費(fèi)用723萬(wàn) ，建筑工程費(fèi)20萬(wàn)，其他費(fèi)用27萬(wàn)。

2.2.2建設(shè)期貸款利息

建設(shè)期利息是指建設(shè)期內(nèi)用于購(gòu)買(mǎi)固定資產(chǎn)等產(chǎn)生的尚未償還的利息。項(xiàng)目建設(shè)資金中80%為銀行貸款，20%為資本金，根據(jù)2012年的6.55%上浮10%作貸款年利率，計(jì)算出該1MW的光伏項(xiàng)目，1年基建期的貸款利息為19.89萬(wàn)，項(xiàng)目建設(shè)期滿(mǎn)后償還剩余貸款。

2.2.3流動(dòng)資金

該擬建項(xiàng)目全部投入生產(chǎn)后，該筆流動(dòng)資金在計(jì)算期末收回，流動(dòng)資金利息計(jì)入發(fā)電成本，常以30元/kw計(jì)算，1MW的項(xiàng)目流動(dòng)資金約為3萬(wàn)元。

2.2.4項(xiàng)目總投資

項(xiàng)目總投資額=固定資產(chǎn)投資+建設(shè)期貸款利息+流動(dòng)資金，合計(jì)792.89萬(wàn)元。

2.2.5運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本估算

租賃模式下，系統(tǒng)在租賃期內(nèi)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用由第三方投資方承擔(dān)，每年維護(hù)成本約為10萬(wàn)

2.2.6稅率確定

所得稅：租賃模式下稅率是應(yīng)納稅所得額的20%；增值稅征收率5%；城市維護(hù)建設(shè)稅：按照營(yíng)業(yè)稅稅額的7%（5%、1%）交納；教育費(fèi)附加：按照營(yíng)業(yè)稅稅額的3%交納；不考慮印花稅、水利基金等。

2.3財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)

根據(jù)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)測(cè)算出不同租金額度下，投資方的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率如表4.1所示：

對(duì)于投資方而言，當(dāng)每月租金r低于69元/kw時(shí)，該項(xiàng)目是虧損的；當(dāng)每月租金r高于85元/kw時(shí)，租方用戶(hù)幾乎無(wú)法盈利，項(xiàng)目推廣困難。故租賃模式下，建議租金定價(jià)區(qū)間在69元/kw/月至85元/kw/月之間，此時(shí)對(duì)租方用戶(hù)而言，每年僅需支付一定的租金即可獲得光伏發(fā)電收益。租金額度為80月/kw/月時(shí)，項(xiàng)目現(xiàn)金流量概算如表4.2所示：

在不考慮地方各級(jí)政府的發(fā)電補(bǔ)貼情況下，選擇租賃模式建議投資方租金定價(jià)為75元/kw/月至80元/kw/月之間，此時(shí)，投資方擁有較好的投資收益，同時(shí)該項(xiàng)目也有較好的推廣空間；在有地方補(bǔ)貼（省補(bǔ)、市補(bǔ)、縣補(bǔ)）的情況下，租賃模式將會(huì)擁有更高的收益。

3.不同模式下租方用戶(hù)的發(fā)電收益

3.1效益計(jì)算的假設(shè)條件

由于各省市補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，本節(jié)僅以在國(guó)家補(bǔ)貼的情況下，對(duì)租方用戶(hù)選擇不同發(fā)電模式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析；

不考慮通貨膨脹等意外損失；

“自發(fā)自用”模式下，自用電量為三分之一，上網(wǎng)電量為三分之二；

本節(jié)以常用的5KW光伏發(fā)電系統(tǒng)為例分析租方用戶(hù)效益。

3.2“全額上網(wǎng)”模式下的發(fā)電收益

“全額上網(wǎng)”模式下發(fā)電收益計(jì)算公式為：發(fā)電收益=全額發(fā)電量×（標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)+0.32）。

金寨縣屬于第Ⅲ類(lèi)資源區(qū)，“全額上網(wǎng)時(shí)”執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)，為每千瓦時(shí)0.7元。不同租金額度下，用戶(hù)選擇“全額上網(wǎng)”模式的發(fā)電收益如表4.3所示：

3.3“自發(fā)自用”模式下的發(fā)電收益

“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”模式下，用戶(hù)的發(fā)電收益計(jì)算公式如下：

發(fā)電收入=自己使用的電量×（用電價(jià)格+0.32）+余額上網(wǎng)電量×（脫硫電價(jià)+0.32）

由于農(nóng)村用戶(hù)白天用電較多，夜晚10點(diǎn)后幾乎不使用電，設(shè)定系統(tǒng)全年發(fā)電量的三分之一為自用，共計(jì)1687.4kw時(shí)，居民電價(jià)一檔按0.5953元/千瓦時(shí)計(jì)算，每年余額上網(wǎng)電量為3374.8kwh，金寨縣脫硫電價(jià)為0.3844元/kwh，計(jì)算出該套5kw發(fā)電機(jī)組年均發(fā)電收入4098元。不同租金額度下，用戶(hù)選擇“自發(fā)自用”模式的發(fā)電收益如表4.4所示：

小結(jié)

對(duì)于用電量較少的家庭來(lái)說(shuō)，不論是否采用租賃模式，“全額上網(wǎng)”模式下的發(fā)電收益均要高于“自發(fā)自用”模式下的發(fā)電收益。租賃模式下，用電量較少的租方用戶(hù)應(yīng)選擇“全額上網(wǎng)”，以租金額度75元/kw/月為例，若不考慮地方政府的政策補(bǔ)貼情況，用戶(hù)每安裝1KW的光伏發(fā)電系統(tǒng)，每年獲利133元；若考慮地方政府的政策補(bǔ)貼，租方用戶(hù)的獲利將有望突破350/kw元。針對(duì)農(nóng)村地區(qū)無(wú)法一次性承擔(dān)光伏設(shè)備全部投資的貧困用戶(hù)而言，租賃模式收益較“自己出資自己發(fā)電”的模式收益低，但勝在無(wú)須投入大筆資金也無(wú)投資風(fēng)險(xiǎn)，尤其是擁有大量閑置土地卻沒(méi)有閑置資金的用戶(hù)，租賃模式將帶來(lái)十分可觀的收益。

五、租賃式屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目的節(jié)能效益評(píng)價(jià)

節(jié)能效益是指項(xiàng)目建設(shè)對(duì)項(xiàng)目所在地環(huán)境改善帶來(lái)的影響。光伏發(fā)電系統(tǒng)依靠太陽(yáng)能發(fā)電，項(xiàng)目建成后便不會(huì)再排放出污染物質(zhì)，其環(huán)境成本僅僅為光伏設(shè)備在制造運(yùn)輸以及安裝過(guò)程中消耗能量帶來(lái)的污染排放。目前我國(guó)1噸標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)電量為3000kwh左右，同時(shí)排放7.4kg的氮氧化物[4]、262kg的二氧化碳、8.5kg的二氧化硫。以裝機(jī)容量為5KW的戶(hù)用光伏系統(tǒng)為例，25年內(nèi)年均發(fā)電量5062.2Kwh，全壽命周期內(nèi)可發(fā)電126555kwh，節(jié)約42.1噸標(biāo)準(zhǔn)煤、11噸二氧化碳、0.358噸二氧化硫、0.312噸氮氧化物，鑒于我國(guó)農(nóng)村地區(qū)住房屋頂面積多這一特點(diǎn)，若能在農(nóng)村地區(qū)大面積推廣光伏項(xiàng)目，可以很大程度上解決環(huán)境污染的問(wèn)題，此外，若考慮治理日益嚴(yán)重的環(huán)境污染所投資的費(fèi)用，光伏項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)更高。

結(jié)束語(yǔ)

1.本文針對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在農(nóng)村地區(qū)推廣緩慢的問(wèn)題，提出了新的解決思路，分別從投資者、租方用戶(hù)的角度分析了租賃光伏發(fā)電項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)效益。借用實(shí)際案例，分析了屋頂光伏系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效益。結(jié)果表明：屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效益；由于農(nóng)村家庭用電量較少，租賃模式下應(yīng)選擇“全額上網(wǎng)”；針對(duì)貧困家庭，租賃模式具有良好的收益，每月僅需繳納設(shè)備租金即可。案例中設(shè)計(jì)的光伏系統(tǒng)，在僅有國(guó)家補(bǔ)貼的情況下，其發(fā)電成本為0.3854元/kwh，當(dāng)?shù)孛摿螂妰r(jià)為0.3844元/kwh，在電力市場(chǎng)上，光伏發(fā)電相較于傳統(tǒng)火力發(fā)電不具備優(yōu)勢(shì)，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)政府的扶持。

2.由于近年來(lái)，各級(jí)政府對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)逐年下降等問(wèn)題，投機(jī)資本逐漸撤離光伏市場(chǎng)，整個(gè)行業(yè)逐漸趨于穩(wěn)定。為了促進(jìn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的普及，政府的激勵(lì)政策應(yīng)趨于多元化，通過(guò)制定完善的融資制度、行業(yè)法規(guī)、補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)置可再生能源市場(chǎng)份額等措施，不斷引導(dǎo)民間投資資本進(jìn)入光伏市場(chǎng)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)、降低設(shè)備前期投資，讓光伏能源行業(yè)成為能源領(lǐng)域不可缺少的組成部分。

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