淺論中國發(fā)展分布式光伏能源的經(jīng)濟(jì)效益

李衛(wèi)民

【摘 要】所謂分布式光伏就是用戶利用周圍的清潔能源進(jìn)行生產(chǎn)，實現(xiàn)自給自足、就近消費的一種資源使用率高、污染程度低的新模式，它是能源發(fā)展的新態(tài)勢、新方向。對分布式光伏能源的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，有利于分布式光伏技術(shù)在實踐中的推廣和應(yīng)用。

【Abstract】Distributed photovoltaic （DPV） is a new mode with high resource utilization and low pollution for users to make use of clean energy around them to achieve self-sufficiency and near consumption. It is a new trend and direction of energy development. The economic benefits of distributed photovoltaic energy are analyzed， which is conducive to the popularization and application of distributed photovoltaic technology in practice.

【關(guān)鍵詞】中國;分布式光伏能源;經(jīng)濟(jì)效益

【Keywords】 China; distributed photovoltaic energy; economic benefits

【中圖分類號】TM615? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）05-0071-02

1 分布式能源的概念

分布式能源是一種用戶端的新型能源階梯式綜合利用系統(tǒng)，通過在用戶端安裝能源設(shè)施，從而達(dá)到降低資源損耗、提高利用率的目的。分布式能源技術(shù)以較高的能源利用率、較強的能源供應(yīng)可靠性、較少的環(huán)境污染換取了最高的經(jīng)濟(jì)效益，是世界能源技術(shù)的發(fā)展方向。分布式能源的建設(shè)在我國起步較晚，初期只在北京、上海、廣東等地區(qū)試點建設(shè)，目前已經(jīng)建立了40多個分布式能源項目，其中，北京奧運媒體村、上海浦東國際機場、廣州大學(xué)城、四川大陸希望集團(tuán)深藍(lán)綠色能源中心等項目影響力較大。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)以天然氣分布式能源建設(shè)為主，裝機總?cè)萘考s540萬kW。清潔無污染的光伏分布式發(fā)電與傳統(tǒng)的集約式發(fā)電不同，它是在用戶端周圍建立小規(guī)模的發(fā)電機組以滿足用戶需求為主，同時將余電并網(wǎng)配合現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)運行，取得政府補貼的一種產(chǎn)能方式。建設(shè)完善智能電網(wǎng)可以有效解決并網(wǎng)難題，應(yīng)對分布式能源不穩(wěn)定的電壓負(fù)荷。目前，我國的分布式光伏項目技術(shù)體系比較完善且運轉(zhuǎn)良好，呈現(xiàn)較好的發(fā)展趨勢。

2 光伏分布式能源的SWOT分析

2.1 優(yōu)勢（S）

第一，光伏分布式能源電站對環(huán)境產(chǎn)生的影響較小。經(jīng)過不斷研究發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電除了只在發(fā)電過程中消耗一部分能源外，整個過程基本不產(chǎn)生任何污染，資源、環(huán)境成本相對較低，所以光伏發(fā)電即使布局在居民區(qū)也不會影響人們正常生活。第二，光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)不受地理因素的限制。我國幅員遼闊，地質(zhì)地貌特征各不相同，很多地區(qū)受自然環(huán)境的影響很難建設(shè)傳統(tǒng)的大電站，尤其是廣大的農(nóng)村地區(qū)因其特有的地形不能建設(shè)電站和電網(wǎng)。光伏分布式能源占地少、維護(hù)簡單等優(yōu)勢很好地彌補了地理因素的限制，在光能充足的地區(qū)代替了傳統(tǒng)的發(fā)電方式[1]。

2.2 劣勢（W）

首先，光伏發(fā)電的隨機和波動性大。很多不可控因素影響光伏發(fā)電量，導(dǎo)致光伏發(fā)電輸出的電力不穩(wěn)定，在一定程度上不利于并網(wǎng)穩(wěn)定性和光伏發(fā)電系統(tǒng)的大量運行。其次，由于光伏發(fā)電布局比較分散，其裝機容量普遍較小，達(dá)不到國家電網(wǎng)錯峰及調(diào)峰的要求。最后，光伏發(fā)電量受氣候、季節(jié)、天氣限制。因為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的前提基礎(chǔ)是有充足的光照，所以其發(fā)電量受氣候、季節(jié)等自然因素的限制，且晚上不能正常運行，對供電質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。

2.3 機會（O）

第一，政府的大力支持是光伏分布式能源發(fā)展的有效保障。國家能源局出臺的《分布式光伏發(fā)電示范區(qū)工作方案》為光伏發(fā)電項目的補貼標(biāo)準(zhǔn)提供了政策準(zhǔn)則。環(huán)境問題越來越受到政府的關(guān)注，因而環(huán)境成本低、能源效率高的分布式光伏發(fā)電技術(shù)備受企業(yè)和政府的重視，其產(chǎn)業(yè)鏈也日益完善。第二，光伏技術(shù)的進(jìn)步加速了光伏分布式發(fā)電的建設(shè)速度。新能源領(lǐng)域逐漸被國家所重視，國內(nèi)外企業(yè)也加大了光伏發(fā)電技術(shù)的研發(fā)投入，我國在這方面取得了顯著成就，其中，多晶硅技術(shù)在國際上處于先進(jìn)水平，隨著相關(guān)配套服務(wù)體系的完善，在某些地區(qū)大規(guī)模推廣分布式光伏能源的可行性不斷提高。

2.4 威脅（T）

第一，國際能源價格浮動對其影響較大。從2014年開始，作為新能源替代品的石油價格受到美國頁巖油、頁巖氣革命的沖擊持續(xù)下降，這一現(xiàn)象不利于諸如光伏發(fā)電等新能源的發(fā)展。第二，國家的政策扶持是光伏分布式能源發(fā)展的指導(dǎo)方向。在光伏能源方面我國起步晚于發(fā)達(dá)國家，缺乏完善的法律法規(guī)，未來將長期處于政府計劃調(diào)節(jié)階段，只有穩(wěn)定與持續(xù)的扶持政策才能引導(dǎo)更多的社會資金進(jìn)入這一領(lǐng)域[2]。

3 分布式光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 分布式光伏發(fā)電的成本計算模型

分布式光伏發(fā)電的成本主要有初期投資、運維管理、貸款利息等幾部分。

①初期投資費用公式

Ig=C1+C2+C3+C4+C5+C6

其中，Ig為初始投資，也就是最開始的投入，它是C1、C2、C3、C4、C5、C6等一系列投入之和，這些投入分別是制定商業(yè)計劃書、系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備采購、安裝人員的工資、項目保險費用以及用戶線路改造和改良客戶用電設(shè)備的費用。

②運維管理費用公式

Mg=IgRm

其中，Mg是每年的運維管理費用，Ig表示初始投資，Rm是一個比率，是每年的運維管理保護(hù)費用率。

③貸款利息費用公式

Tg=IgRtI

在該公式中，Tg是貸款的年利息，Ig依舊表示初始投資，Rt表示初始投資中貸款額部分的比例，i為年利率。該公式能夠清楚地表明光伏發(fā)電企業(yè)的貸款利息費用，該費用在總投資的比例若大于1/3，則必須由節(jié)能公司投資，剩下的部分可以申請銀行貸款。

根據(jù)上面的成本核算公式，得出分布式光伏發(fā)電的成本公式：C=Ig+nt=Σ（Mg+Tg+q）（1+ic）-t

其中，Σ是從t=1到t=n，q表示其他費用，ic代表貼現(xiàn)率;t表示資金產(chǎn)生的時間點，n表示光伏系統(tǒng)的壽命周期。

3.2 分布式光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)收益分析

在互聯(lián)網(wǎng)+的時代背景下，上網(wǎng)電量收入、政府補貼、分享客戶節(jié)能收益、賣電收入等是分布式光伏發(fā)電的幾個主要收益途徑。其中，由于能夠鑒定節(jié)能量的權(quán)威機構(gòu)尚未建立，分享客戶的節(jié)能收益率還需協(xié)商解決。布式光伏發(fā)電是建立以用戶端自發(fā)自用為主，通常節(jié)能服務(wù)公司會采壓低電價的方式來控制賣電收入，鼓勵就近消費、提高電網(wǎng)運行質(zhì)量。電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)相應(yīng)的公共配電網(wǎng)線路改裝和計量裝置的全部費用，該部分費用與上網(wǎng)電量收入無關(guān)，它只取決于上網(wǎng)電量的多少和當(dāng)?shù)厝济簷C組上網(wǎng)電價的高低。政府通常會在一定年限內(nèi)給予適當(dāng)補貼，以促進(jìn)分布式光伏發(fā)電應(yīng)用的推廣。

分布式光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)收益公式為B1=[（Mq+Mh）Ps-MgPg]rf。在該公式中，B1表示每年節(jié)能公司給客戶的收益，Mq、Mh分別代表項目實施之前的用電量和實施后的電網(wǎng)購電量，Ps表示電網(wǎng)價格，Mg是項目實施后相關(guān)設(shè)備消耗的分布式光伏發(fā)電量;Pg為電網(wǎng)電價，rf為分享比例。

其中，MgPg表示賣電的年收益，記為B2，MsPs表示上網(wǎng)電量年收入，記為B3，（Ms+Mg）Pb為全電量政府補貼年收入，記為B4。目前，國家的補貼為0.42元/kW·h，補貼年限為20年。

綜上所述，分布式光伏發(fā)電的年收益折算到投資初期的公式為：B=Σ（B1+B2+B3+B4-P）（l+ic）-t，其中，P為平衡因子。

3.3 壽命期內(nèi)，分布式光伏發(fā)電的凈現(xiàn)值

由于近些年市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對貨幣價值造成了一定影響，貨幣升值或者貶值也會影響分布式光伏發(fā)電的收益。分布式光伏發(fā)電的壽命與設(shè)計方案息息相關(guān)，在幾個方案凈現(xiàn)值一定的的前提下，優(yōu)先選擇使用年限較長的方案;在幾個方案擁有相同的使用年限時，就要根據(jù)凈現(xiàn)值指標(biāo)來選擇，最終選擇出合適的方案，使經(jīng)濟(jì)效益最大化。以凈現(xiàn)值為指標(biāo)時，其表示公式為：NPV=B-C，其中B和C為上文用到的兩個公式。

4 中國發(fā)展分布式光伏能源的展望及政策建議

我國目前面臨著嚴(yán)峻的資源短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，分布式光伏發(fā)電具有清潔高效的優(yōu)勢，因此可以有效緩解資源稀缺、環(huán)境污染等問題，是能源發(fā)展的新方向、新形態(tài)。為解決分布式光伏建設(shè)中出現(xiàn)的一系列問題，提出了如下的方案。

第一，建設(shè)完善的智能電網(wǎng)，攻克并網(wǎng)等技術(shù)難題。由于分布式光伏發(fā)電具有不穩(wěn)定性，這就對光伏發(fā)電系統(tǒng)的大量運行造成了阻礙。建設(shè)國家智能電網(wǎng)可以有效緩解因其不穩(wěn)定性帶來的電壓負(fù)荷，從而大大提高分布式能源的并網(wǎng)技術(shù)。因此，只有政府加大對科研的投入力度、加強基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。第二，建立并完善配套服務(wù)體系。政府的大力支持雖然可以促進(jìn)光伏發(fā)電的發(fā)展，但仍有一些不足之處，如項目審批繁雜、建設(shè)效率低等，限制了社會資本和民間資本的介入。特別是在金融支持力度小的廣大農(nóng)村地區(qū)，加之其落后的基礎(chǔ)設(shè)施，造成光伏項目資金缺口較大，因此很難在農(nóng)村地區(qū)大面積推廣分布式光伏發(fā)電項目。

【參考文獻(xiàn)】

【1】丁文博.分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（34）：188.

【2】趙偉杰.云南省分布式光伏發(fā)電項目經(jīng)濟(jì)效益研究[D].昆明：云南大學(xué)，2016.