家庭分布式光伏發電項目的投資分析
來源：未知 日期：2015-10-19 點擊：次
光伏發電是我國重要的戰略性新興產業，大力推進光伏發電應用對優化能源結構，保障能源安全，改善生態環境，轉變城鄉用能方式，具有重大戰略意義。
光伏發電項目包括光伏電站項目和分布式光伏發電項目，光伏電站項目是指作為公共電源建設及運行管理的光伏發電項目；分布式光伏發電項目是發電功率在幾千瓦至數十兆瓦的小型分散式、布置在用戶所在場地或附近建設、就地消納的發電系統，目前有三種類型：
第一種：全部上網。光伏系統直接通過變壓器并入10kv公共配電網，其全部發電量按照光伏上網電價全部出售給電網企業。
第二種：聯網微電網。光伏系統在低壓用戶側并網，帶儲能系統，脫網運行，其全部發電量供用戶端使用。
第三種：自發自用、余電上網。光伏系統在用戶側并網，不帶儲能系統，不能脫網運行，其模式為“自發自用，余電上網”。這是世界上最多的光伏發電應用形式，目前國內90%以上的建筑光伏系統屬于該類型。
分布式光伏發電應用范圍廣，在城鄉建筑、工業、農業、交通、公共設施等領域都有廣闊應用前景。
1 光伏發電的主要政策
1.1 綱領性政策
我國政府支持分布式光伏項目建設，最近兩年政策性的主要文件見表1。
表1 我國光伏發電政策性文件概述表
1.2 價格補貼及稅收政策
近年光伏發電價格補貼及稅收優惠政策的主要文件見表2。
表2光伏發電價格補貼文件概述表
1.3 并網接入政策
國家電網公司關于分布式光伏發電項目并網接入的主要文件見表3。
表3分布式光伏發電項目并網接入文件概述表
這些政策的實施都將會極大地推動光伏發電技術在我國的應用。
2 分布式光伏發電項目的規劃及應用現狀
2.1 國家光伏規劃情況
根據《可再生能源中長期發展規劃》和《可再生能源發展“十二五”規劃》，“十二五”期間，新增太陽能發電20000MW，到2015年，太陽能發電裝機達到21000MW，其中并網和離網的分布式光伏發電系統安裝容量10000MW。到2020年，太陽能發電裝機達到50000MW。
2012年12月，國務院正式通過了《太陽能發電發展“十二五”規劃》。截至目前，規劃已經做出了四次調整。在此前基礎上提高1.4萬MW，而在最初1萬MW的基礎上更是提高2.5倍。
2.2 在陜西的應用現狀
據OFweek行業研究中心統計，截至2012年底，全國累計光伏安裝量總計6942MW，其中大型光伏電站共計4392MW，與建筑結合安裝的光伏發電系統共計2390MW。
2012年，西安市經開區一家公司利用4棟廠房屋頂建成總裝機1.2 MW、年生產120萬kWh的光伏發電項目。項目采用自發自用、富余電量上網的方式運行。據其推測，每年可為企業節約電費約82萬元，并從上網電價銷售中可獲得8.6萬元運營收入。
2013年5月，楊凌示范區居民夏寶國花費7萬余元在自己的兩層小樓屋頂上覆蓋起50塊太陽能光伏板，建成總容量12kw的分布式家庭光伏發電站。實現了陜西省首例居民光伏發電項目并網。據媒體報道，這些光伏板一年可以發1萬度電，自家用2000度，其余的都將出售給國家電網。光伏上網電價確定在1元/度，大概7年后，可以實現盈利。
2013年5月，韓城市東白礬村20戶村民總投資約150萬元，統一集中聯排建成150kW光伏發電站，年均可利用1000小時、提供電力15萬KWH，所發電量除滿足村民自用外，多余電量上網，還有售電收入。這是陜西省首個太陽能應用示范村。
2014年1月，榆林市子洲縣苗家坪鎮張宏文投資2萬元，在該家窯洞頂建成由10塊200w多晶硅太陽能板、10個微型逆變器組成，并網電壓為交流220伏的規模2kW分布式家庭光伏發電站。據媒體報道，該系統年發電量2880度，按照目前上網電價每度電1元左右計算，預計8年左右可收回成本。
3 家庭太陽能光伏發電成套系統
下文以家庭屋頂5kW分布式太陽能光伏發電成套系統為投資分析的基礎。
3.1 系統組成及接線
根據常規，5kW分布式光伏發電系統主要有光伏組件、逆變器、控制器、光伏支架、電纜、配電箱等組成，該項目占用屋頂面積50-75平方米。系統接線方式如右圖所示。
3.2 發電量計算
本論文以在陜北地區安裝為例。陜北地區屬于太陽能III類資源區，即太陽能資源可利用區。年日照時數為2600h-2800h，年平均日照百分數為60%-64%，年平均太陽總輻射量為5000MJ/m2--5200mj/m2。
上述5kW分布式光伏發電系統年發電量。
表3 5kW分布式光伏發電系統年發電量計算表
4 項目投資成本測算
4.1 系統建設投資計算
根據專業太陽能光伏發電解決方案服務商提供的數據，5kW項目造價費用如下表4：
表4 5kW分布式光伏發電系統建設投資造價表
4.2 項目現金流計算
以下分析測算均以自發自用余電上網的模式考慮。對于自用電量，考慮家庭光伏電站只能在白天發電，而白天人們又在上班的特點，因此按照大約三分之一自用、三分之二上網的電量進行分配。
對于太陽能板的使用壽命，按照25 年計算。計算中不考慮通貨膨脹，不對太陽能板進行更新改造，不考慮后期運行維護費用。
根據上述有關政策，家庭分布式電站項目現金流入主要包括年全發電量補貼、年上網電量收入以及因自發自用電節省費用三部分。政府補貼依據陜西省關于家庭分布式光伏發電補貼具體規定，按照所發電全電量每度補貼 0.42元，上網電價每度收入按照榆林市脫硫標桿電價0.45元計算，自用電量節省費用按照榆林地區居民生活電價0.49元計算。
因此，收益=自發自用電量*（用電電價+0.42）+余量上網電量*（脫硫電價+0.42）。
依據上述原則，5kW分布式光伏發電系統每年現金流入見表5。
表5 5kW分布式光伏發電系統年現金流計算表
5 投資敏感性分析
下文采用敏感程度法分析項目初始投資成本、系統的余量上網電量以及年總發電量對項目凈現值和投資回收期的影響。
投資項目的敏感性分析，是在假定其他變量不變的情況下，測定某一個變量發生特定變化時對凈現值(或內含報酬率)的影響。
5.1 初始投資成本的敏感性分析
初始投資成本變動后，凈現值變化如表6。
表6 5kW分布式光伏發電系統初始投資變動計算表
由上表可以發現，在其他條件不變的情況下(投資造價影響折舊)，當前投資造價凈現值極接近0，是盈虧分界點，投資無意義。前期建設投入成本增長，將出現投資不經濟，投資建設成本減少20%，則可由一定盈利。
初始投資變化的敏感程度為1118，表明初始投資對項目凈現值非常敏感。對利潤額、投資回收期影響巨大。
5.2 余量上網電量的敏感性分析
余量上網電量變動后，凈現值變化如表7。
初始投資變化的敏感程度為1118，表明初始投資對項目凈現值非常敏感。對利潤額、投資回收期影響巨大。
5.2 余量上網電量的敏感性分析
余量上網電量變動后，凈現值變化如表7。
表7 5kW分布式光伏系統余量上網電量變動計算表
通過上表可以發現，余量上網電量的敏感性強度達到34，說明年余量上網電量每降低 1%，凈現值將降低34%個百分點。但無論增長還是降低，凈現值都非常小，即投資回報率很低。
5.3 總發電量的敏感性分析
總發電量變動后，凈現值變化如表8。
5.3 總發電量的敏感性分析
總發電量變動后，凈現值變化如表8。
表8 5kW分布式光伏系統發電量變動計算表
由表可知，年總發電量每升高1%，年凈現值將增加58%，投資收益明顯改善。
綜合以上分析，年總發電量對項目投資凈現值的影響最大，但由于其在一定技術條件下的不可超越性，初始投資成本成為最具影響力的因素。
綜合以上分析，年總發電量對項目投資凈現值的影響最大，但由于其在一定技術條件下的不可超越性，初始投資成本成為最具影響力的因素。
6 結論
通過分析可以發現，5kw家庭分布式光伏發電項目前期投資成本較高、回收期過長，當下在陜北地區投資基本處于盈虧分界點，投資風險較大。由于此類項目環境效益、社會效益明顯，因此，建議政府機構及國家電網公司能提供的更大的優惠政策，讓投資家庭分布式光伏發電項目有利可圖，從而推動我國分布式光伏發電項目的快速發展。