“雙碳”背景下儲(chǔ)能對(duì)光伏項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性影響分析

李淑慧

（貴州師范大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

最近幾年，由于國(guó)家的相關(guān)政策與民眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，光伏發(fā)電作為一種清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的發(fā)電方式，被社會(huì)各層人士所關(guān)注。我國(guó)光伏發(fā)電的裝機(jī)量日益攀升，光伏發(fā)電雖然具有成本低、生態(tài)環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，但由于間歇性的特征，對(duì)于我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的沖擊日趨嚴(yán)重。早在2020 年時(shí)，我國(guó)多個(gè)省市自治區(qū)先后出臺(tái)了若干政策，大力鼓勵(lì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電配置儲(chǔ)能，試圖從根本上解決間歇問(wèn)題。卻沒(méi)有省份對(duì)有關(guān)企業(yè)進(jìn)行強(qiáng)制配置規(guī)定，導(dǎo)致儲(chǔ)能設(shè)備的普及受到了制約。消納問(wèn)題仍然是制約新能源裝機(jī)增長(zhǎng)的重要問(wèn)題之一。

1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種經(jīng)濟(jì)性極強(qiáng)的發(fā)電方式，其經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1）在傳統(tǒng)的發(fā)電模式中，發(fā)電站往往要租賃大量的土地。而太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)于占地面積要求不高，屋頂、墻面都能夠成為太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)所，可以為相關(guān)企業(yè)節(jié)約土地租賃的成本；

2）眾所周知，傳統(tǒng)的化石能源在發(fā)電過(guò)程中，往往會(huì)造成大量的污染，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，相關(guān)企業(yè)往往會(huì)在環(huán)保領(lǐng)域投入大量資金，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種環(huán)保的清潔能源，可以減少有關(guān)企業(yè)對(duì)污染處理的投入；

3）太陽(yáng)能光伏發(fā)電不需要運(yùn)輸，可以隨時(shí)隨地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，能夠?yàn)橛嘘P(guān)企業(yè)節(jié)約大量運(yùn)輸成本。

2 儲(chǔ)能技術(shù)路線分析

在儲(chǔ)能技術(shù)路線不斷發(fā)展的過(guò)程中，誕生了很多不同的技術(shù)路線，如果按照儲(chǔ)能技術(shù)的基本特點(diǎn)分析，就目前的狀況而言，我國(guó)較為常見(jiàn)的儲(chǔ)能技術(shù)可以大致分為兩種類型：功率型儲(chǔ)能技術(shù)與能量型儲(chǔ)能技術(shù)。前者響應(yīng)快、功率高、能夠頻繁充放電，基本類型包括但不限于超導(dǎo)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等等。而后者則具有儲(chǔ)能大、能量高的基本特性，這一類的儲(chǔ)能技術(shù)包括但不限于：抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、電池儲(chǔ)能等。

如果按照電能轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)的形態(tài)差異對(duì)我國(guó)現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行分類，那么儲(chǔ)能技術(shù)主要有物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能與相變儲(chǔ)能。

2.1 物理儲(chǔ)能

2.2.1 抽水儲(chǔ)能

抽水儲(chǔ)能具有費(fèi)用低、容量大、變換率偏大的特征，但是在日常運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于地理?xiàng)l件的依賴較大。

2.2.2 壓縮空氣儲(chǔ)能

壓縮空氣儲(chǔ)能是一種造價(jià)極低的儲(chǔ)能技術(shù)，采用這種儲(chǔ)能方式，可以降低企業(yè)的運(yùn)行成本。值得重視的是，作為一種新型的儲(chǔ)能技術(shù)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的成熟度不高，效率也相對(duì)較低，故此，該技術(shù)還有待相關(guān)領(lǐng)域科研人員的不斷完善。

2.2.3 飛輪儲(chǔ)能

飛輪儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)有響應(yīng)快、效率高、壽命長(zhǎng)等，但是在運(yùn)行的時(shí)候不但單位造價(jià)高，而且放電時(shí)長(zhǎng)受到限制，會(huì)給有關(guān)企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力[1]。

2.2 化學(xué)儲(chǔ)能

該技術(shù)模式具備建設(shè)周期短、受外界因素影響較小等特點(diǎn)，是現(xiàn)代社會(huì)，電力儲(chǔ)能應(yīng)用行業(yè)當(dāng)中商業(yè)化最為成功、技術(shù)最為成熟的技術(shù)路線，可以為企業(yè)帶來(lái)巨額的經(jīng)濟(jì)收益。比如說(shuō)，動(dòng)力電池就是電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用的一種，該技術(shù)最早可以追溯于1853 年，法國(guó)物理博士A.E.Becqurel 的研究結(jié)果，經(jīng)過(guò)數(shù)百年的發(fā)展與完善，已經(jīng)形成了完善的體系。根據(jù)電池介質(zhì)的不同，動(dòng)力電池又可以分為鋰離子電池、鉛酸電池、鈉離子電池等，廣泛應(yīng)用于我國(guó)的各個(gè)行業(yè)，創(chuàng)造諸多經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)界認(rèn)為化學(xué)儲(chǔ)能具有下述兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1）成本下降迅速。近些年來(lái)，化學(xué)儲(chǔ)能受到我國(guó)有關(guān)部門(mén)的廣泛關(guān)注，我國(guó)化學(xué)儲(chǔ)能成本正在急速下降，在特定的電價(jià)條件之下，我國(guó)化學(xué)儲(chǔ)能電站的內(nèi)部收益率（IRR）能夠穩(wěn)定在8%，已經(jīng)能夠滿足大部分國(guó)企、民企項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)；

2）幾乎不受場(chǎng)地條件的約束。化學(xué)儲(chǔ)能因?yàn)槟芰棵芏认鄬?duì)較低，體積也有優(yōu)勢(shì)，對(duì)于場(chǎng)地要求并不高，因此，適合在充電站、工業(yè)園區(qū)、科研場(chǎng)所等場(chǎng)所應(yīng)用[2]。

2.3 相變儲(chǔ)能

熔融鹽儲(chǔ)熱、冰蓄冷等儲(chǔ)能技術(shù)，都屬于相變儲(chǔ)能的范疇，這一類技術(shù)往往具有技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好、熱效率高等特點(diǎn)，具有不錯(cuò)的運(yùn)用效率與運(yùn)作質(zhì)量[3]。其中我國(guó)最為典型的應(yīng)用方式便是光熱電站，光熱電站通過(guò)太陽(yáng)光的不斷聚集，把光熱電站內(nèi)作為介質(zhì)的熔鹽融化，從而吸收到大量熱量，熔鹽再繼續(xù)加熱水，形成水蒸氣，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。太陽(yáng)下山后，電站可以繼續(xù)利用融化的熔鹽所儲(chǔ)存的熱量來(lái)發(fā)電，光熱電站是為數(shù)不多的可以穩(wěn)定供能的新能源電站。值得重視的是，該技術(shù)難度相對(duì)而言比較大，并且對(duì)材料的保溫防腐要求很高。目前，很難大規(guī)模普及[4]。

2.4 其他儲(chǔ)能

2.4.1 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能（SMES）

超導(dǎo)磁儲(chǔ)能具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）由于超導(dǎo)磁儲(chǔ)能具有能量密度高的特征，因此，能夠建成功率高、成體系、規(guī)模大的儲(chǔ)能系統(tǒng)[5]；

2）相較于其他的儲(chǔ)能設(shè)施，超導(dǎo)磁儲(chǔ)能設(shè)施的結(jié)構(gòu)相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單，企業(yè)管理人員不需要思考旋轉(zhuǎn)機(jī)械構(gòu)件運(yùn)行等問(wèn)題，同時(shí)，在維護(hù)得當(dāng)?shù)那疤嵯拢鋲勖谙尴鄬?duì)較長(zhǎng)；

3）系統(tǒng)響應(yīng)速度較快，根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析，超導(dǎo)磁儲(chǔ)能的響應(yīng)速度，在1～100 μs 當(dāng)中，這就導(dǎo)致調(diào)頻調(diào)壓難度低，響應(yīng)速度快。與此同時(shí)，超導(dǎo)磁儲(chǔ)能技術(shù)也具有一定的局限性：費(fèi)用成本高，后期的維護(hù)工作也相對(duì)較多，在日常運(yùn)行的過(guò)程中，容易給相關(guān)企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2.4.2 超級(jí)電容器儲(chǔ)能

目前，超級(jí)電容器儲(chǔ)能已經(jīng)成為了一種相對(duì)成熟的技術(shù)，該技術(shù)具有功率高、循環(huán)性能好、充放電快的特點(diǎn)，受到了各級(jí)企業(yè)與科研單位的廣泛重視，但是，由于該技術(shù)初始投資巨大，很難在短時(shí)間帶給投資方穩(wěn)定的收益[6]。

3 儲(chǔ)能對(duì)于光伏經(jīng)濟(jì)性的影響分析

3.1 某光伏項(xiàng)目基本情況

Xx 光伏發(fā)電項(xiàng)目坐落于我國(guó)S 市，屬于高科技“農(nóng)光互補(bǔ)”類項(xiàng)目，該項(xiàng)目由光伏投資企業(yè)和光伏電站兩者共同進(jìn)行建設(shè)。全部占地面積為120 畝，裝機(jī)容量為220 MW，光伏平均利用小時(shí)數(shù)約1 283 h/y。項(xiàng)目配備了110 kV 升壓站臺(tái)，并且與附近的變電所相連，距離變電所比較近。在不考慮新能源容量10%的儲(chǔ)能情況下，系統(tǒng)總體投資約4.05×10 kWh 元（組件價(jià)格暫按1.85 元/W 計(jì)列）[7]。

3.2 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中的主要邊界條件

1）資金籌措：根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的有關(guān)法律法規(guī)，目前，國(guó)內(nèi)的電力項(xiàng)目投資資本金比例應(yīng)該在20%以上（含20%），而該光伏項(xiàng)目在建設(shè)的過(guò)程中，投資本金比例應(yīng)該按照30%上下進(jìn)行考慮，原因如下：

2）貸款條件：該項(xiàng)目應(yīng)該按照等額還本利息照付方式，逐漸償還建設(shè)過(guò)程當(dāng)中的長(zhǎng)期貸款，期限在15年以上，該長(zhǎng)期貸款利率為5%，而流動(dòng)資金貸款的利率則為4.58%。

3）稅率：該項(xiàng)目的建筑安裝工程增值稅稅率為9%，購(gòu)進(jìn)設(shè)備增值稅稅率為13%，該項(xiàng)目向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)繳納的稅費(fèi)內(nèi)容，包括但不限于：增值稅、企業(yè)所得稅、以及地方教育附加稅等等。在上述稅率當(dāng)中，教育費(fèi)附加稅取5%，城市維護(hù)建設(shè)稅取5%，企業(yè)所得稅取25%。

4）上網(wǎng)電價(jià)：該項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)約為0.375 5元/kWh（其中包含稅）。

5）相關(guān)成本：就目前而言，該項(xiàng)目的發(fā)電成本主要包括下述三種：一是設(shè)備設(shè)施的折舊費(fèi)、維護(hù)費(fèi)等；二是職工的工資與各種福利制度（如五險(xiǎn)一金，節(jié)日福利）；三是銀行與民間借貸公司的貸款利息。

在該項(xiàng)目當(dāng)中，項(xiàng)目的固定資產(chǎn)按照綜合折舊率進(jìn)行計(jì)算，如果設(shè)備設(shè)施經(jīng)過(guò)20 年的使用，那么在20 年后，其殘值為其原本價(jià)值的5%。設(shè)備設(shè)施的維修費(fèi)和檢查費(fèi)，在設(shè)備的質(zhì)保期內(nèi)（3～5 年），該項(xiàng)目管理層可以按照其價(jià)值的0.2%來(lái)計(jì)算，如果超出了質(zhì)保期，那么便要按照0.6%來(lái)計(jì)算。同時(shí)，企業(yè)為設(shè)備繳納的保險(xiǎn)費(fèi)用，應(yīng)該收0.25%。按照與其規(guī)模相近、運(yùn)行方式相同的光伏電站經(jīng)驗(yàn)，該電站應(yīng)有20 人的員工團(tuán)隊(duì)，根據(jù)行業(yè)內(nèi)部的基本情況，每一位員工的工資可以按照來(lái)進(jìn)行估算，而其中的各類福利按照員工工資總數(shù)的百分之六十進(jìn)行計(jì)算。而材料的費(fèi)用則根據(jù)目前市場(chǎng)行情暫定為20 元/kW，而其他的費(fèi)用，則可以規(guī)定為30 元/kW，支付給S 市政府部門(mén)的按照1.28 元/（m2·a）來(lái)進(jìn)行計(jì)算，每一年要支付一次。該項(xiàng)目所采用的儲(chǔ)能技術(shù)為磷酸鐵鋰電池的化學(xué)儲(chǔ)能，故此，可以按照1.35 元/kW·h 來(lái)計(jì)算，儲(chǔ)能的配置比例是10%。

3.3 有無(wú)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

根據(jù)2006 年修訂而成的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方案與參數(shù)（第三版）》展開(kāi)經(jīng)濟(jì)分析評(píng)價(jià)，并得出結(jié)論，在光伏電站運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，不考慮儲(chǔ)能配置的時(shí)候，稅后項(xiàng)目資本金內(nèi)部收益率大概為10.2%；如果在計(jì)算的時(shí)候，充分地考慮到儲(chǔ)能配置，那么項(xiàng)目資本金內(nèi)部收益率大概為8.98%。由此不難看出，儲(chǔ)能配置可以減少該項(xiàng)目的資金負(fù)擔(dān)，從而切實(shí)提高該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益。

4 結(jié)語(yǔ)

1）目前，儲(chǔ)能已經(jīng)成為了新能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)項(xiàng)目獲批的標(biāo)準(zhǔn)配置，因此，對(duì)于我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)鏈而言，應(yīng)該積極跟隨時(shí)代的潮流，對(duì)于儲(chǔ)能的技術(shù)路線以及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全方位、多維度的分析和研究，使其能夠保證中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)的順利進(jìn)行；

2）為了滿足我國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)的實(shí)際需求，不同形式的儲(chǔ)能設(shè)施即將迎來(lái)全新的發(fā)展，特別是方便、快捷的化學(xué)儲(chǔ)能，相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)其需求日趨迫切；

3）在新能源項(xiàng)目領(lǐng)域，儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)敏感性較強(qiáng)。通過(guò)降低儲(chǔ)能比例與儲(chǔ)能造價(jià)，能夠切實(shí)提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。故此，有關(guān)企業(yè)在對(duì)新能源項(xiàng)目進(jìn)行投資的時(shí)候，不但要了解我國(guó)的相關(guān)政策，還要根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，進(jìn)行市場(chǎng)判斷，杜絕由于儲(chǔ)能配置比例過(guò)大而導(dǎo)致的項(xiàng)目投資失敗，同時(shí)，應(yīng)該關(guān)注國(guó)內(nèi)外的有關(guān)資料，對(duì)于儲(chǔ)能設(shè)備的市場(chǎng)效應(yīng)進(jìn)行判斷。與此同時(shí)，采用共享儲(chǔ)能的方式，可以有效地減少新能源項(xiàng)目的投資比例，從根本上提升新能源的投資有效性。