光伏电站的成本核算分析(2013.7.22).doc

10MW 光伏电站的成本核算分析我国光伏行业已具备发电上网电价成本降至 1.5 元/千瓦时的实力。此外，我国光伏发电上网电价成本还有较大的下降空间，很有可能在两至三年内突破1 元/千瓦时。而 1 元/千瓦时恰恰是大多数业内人士认为的国内光伏发电市场大规模启动的临界点。光伏发电成本地面光伏发电站的成本组成大致可以分为光伏组件、逆变和输配电、电站建设安装、土地价格几个部分。光伏组件的价格每瓦 15 元至 18 元。逆变和输配电的价格每瓦 4 元至 6 元。兆瓦级地面光伏电站的建设安装含土建、支架和布线和土地价格，合计约为每瓦 7 元左右。如果增加追日跟踪系统，则每瓦还要再增加约 2 元的成本。兆瓦级地面光伏电站每瓦的总成本应该在 26 元至 33元左右。这个成本不包括站外的道路和输电线路成本。对于屋顶电站，光伏组件的价格同样为每瓦 15 元至 18 元，由于屋顶可以直接固定组件，因此基建和支架费用可以降低到每瓦 2 元至 3 元，土地成本也可以省去。但是，由于屋顶电站通常规模较小，因此逆变并网部分的成本则有所增加，大约在每瓦 5 元至 8 元。这样，屋顶光伏的成本应当在每瓦 22 元至29 元之间。计划投资光伏电站除了上述成本外，还必须考虑电网接入费用外线费用、道路费用、财务费用、运营费用。对于兆瓦级以上的地面光伏电站，如果能够拿出投资额的 1至 2作为每年的运营费用就足够了。光伏电池组件的生产流程由多晶硅、硅片、电池片、电池组件等组成。光伏发电虽具有绿色环保的优势，但电力成本明显高于传统的水电、煤电，甚至是核电。所以，国家对发展光伏发电实行政府补贴政策。目前就光伏发电财政部发布了太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法，决定有条件地对部分光伏建筑进行了补贴。影响光伏发电的成本电价的因素 光伏发电的成本可以用下式表示TcostCp1/PerRopRloan*Rintr-isub/Hfp 1式（1）即为光伏发电的成本电价的计算公式（史博士定律）。它表示出了光伏电站的成本电价 Tcost 与光伏电站的单位装机成本 Cp、投资回收期 Per、运营费用比率 Rop 、贷款状况（包括贷款占投资额的比例 Rloan 和贷款利息Rintr 两个参数）、年等效满负荷发电小时数 Hfp、该电站所享受到的其它补贴收入系数等六大因素的具体关系。式（1）的光伏发电成本分析不考虑电站的其它补贴收入，即令式（1）中的 isub 0。1.1 单位装机成本对电价的影响 按照回收期 20 年，贷款比例为 70， 贷款利率 7，运营费用 2计算。假设当地的年满负荷发电时间 Hfp 1500 小时，则不同的单位装机成本所对应的成本电价见表 1-1 。 表 1-1 装机成本 Cp 对于成本电价的影响单位装机成本（元/KW） 10000 11000 12000 13000 14000成本电价（元/度） 0.79 0.87 0.95 1.03 1.111.2 日照时间对于成本电价的影响 按照回收期 20 年，贷款比例为 70， 贷款利率 7，运营费用 2计算。假设单位装机成本为 12000 元/KW，则不同的满负荷发电时间所对应的成本电价见表1-2 。表 1-2 年满负荷发电时间对于成本电价的影响年满负荷发电时间（小时） 900 1100 1300 1500 1700成本电价（元/度） 1.59 1.30 1.10 0.95 0.84可见，年满负荷发电时间对于成本电价的影响非常大。通常年满负荷发电时间与日照时间是直接相关的。但是，电站系统的设计方式、系统参数、系统追日与否，对年满负荷发电时间的影响都很大。下表给出不同地方的年日照时间与年满负荷发电时间的对照表。表 1-3 影响年满负荷发电时间的因素年日照时间（小时）（气象数据）年发电时间（小时） 1200 1600 2000 2400 2800 3200全部固定支架安装 720 928 1120 1296 1456 160050固定支架,50追日 770 993 1198 1387 1558 1712100追日系统 828 1067 1288 1490 1674 1840功率优化模块 894 1153 1391 1610 1808 1987由上表可见，年日照时间对于年满负发电时间的影响是最大的，但在同样的年日照时间下，采用不同的系统安装方式，以及是否进行功率优化差异也是很大的。例如，在年日照时间 2800 小时的地区（我国西北绝大多数是这类地区），固定支架的年满负荷发电时间为 1456 小时， 但如果全部采用追日系统，并增添功率优化模块，则年满负荷发电时间可以达到 1808 小时。当然，年满负荷发电时间的增加需要投入的增大。但在组件不变的情况下，追加投入还是经济的。对于追日支架等，除了考虑一次投入外，同时还要考虑当地的气候条件和安装条件，例如，屋顶通常不适宜安装追日系统。对于常有大风的地面电站，那么对于跟踪支架的维修费用可能影响较大。1.3 贷款状况对于成本电价的影响 对于大型地面光伏电站的建设，多多少少都要采用部分银行贷款。银行贷款占总投资的比例以及贷款利息对于光伏电站的成本电价影响十分巨大。假定装机成本为 12000 元/KW，按照投资回收期 20 年，年满负荷发电时间 1500 小时，运营费用 2的计算条件，对于不同的贷款条件所对应的成本电价进行计算，结果见表 1-4。表 1-4 贷款条件对于成本电价的影响电价单位人民币元/度）贷款比例 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0贷款利息10 1.28 1.20 1.12 1.04 0.96 0.88 0.80 0.72 0.64 0.569 1.21 1.14 1.06 0.99 0.92 0.85 0.78 0.70 0.63 0.568 1.14 1.07 1.01 0.94 0.88 0.82 0.75 0.69 0.62 0.567 1.06 1.01 0.95 0.90 0.84 0.78 0.73 0.67 0.62 0.566 0.99 0.94 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.66 0.61 0.565 0.92 0.88 0.84 0.80 0.76 0.72 0.68 0.64 0.60 0.564 0.85 0.82 0.78 0.75 0.72 0.69 0.66 0.62 0.59 0.563 0.78 0.75 0.73 0.70 0.68 0.66 0.63 0.61 0.58 0.56从表 1-4 可见，在其余条件均给定的条件下，仅贷款条件的变化，光伏电价就可能从 0.56 元/度升高到 1.28 元/度。对于光伏电站的建设来说，贷款利息当然是越低越好。贷款比例的升高也会导致成本电价的提升。1.4 投资回收期对于成本电价的影响 假设单位装机成本为 12000 元/KW，运营费用按照 2计算。年等效满负荷发电时间按照 1500 小时计算。在两种贷款条件下，则不同的投资回收期所对应的成本电价见表 1-5 。表 1-5 年满负荷发电时间对于成本电价的影响（电价单位人民币元/度）投资回收期（年）贷款条件 5 10 15 20 25全部自有资金 1.76 0.96 0.69 0.56 0.4870贷款比例,7的年息 2.15 1.35 1.08 0.95 0.87由表（1-5）可见，如果全部采用自有资金投入，投资回收期设定在 25 年，目前的光伏发电成本电价仅为 0.48 元/度。这个价格已经低于许多地方的火电上网电价。而如果设定投资回收期为 5 年的话，则成本电价高达 1.76 元。因此，投资回收期的设定对于光伏发电的成本电价的影响也是巨大的。现在，火力发电厂的投资回收期通常为 1530 年，而核电的投资回收期更高达 50 年。因此，对于光伏发电的可行性分析计算时，按照 20 年或者 25 年的投资回收期计算是较为合理的。从表（2-5）可见，在 70贷款的条件下，如果电价定为 0.95 元，则 20 年可回收投资，如果电价定为 0.87 元/度，则 25 年可回收投资。1.5 运营维护费对于光伏发电成本电价的影响 设定单位装机成本为 12000 元/KW，按照回收期 20 年，贷款比例为 70， 贷款利率 7，年等效满负荷发电时间为 1500 小时，则不同的运营费用所对应的成本电价见表 1-6 。表 1-6 运营费用对于成本电价的影响不同运营费用 1 2 3 4 5 6 7 8 9成本电价 0.87 0.95 1.03 1.11 1.19 1.27 1.35 1.43 1.51由表（1-6）可见，运营费用对于光伏发电成本电价的影响也是较大的。同样一个电站，如果运营费用控制在 1，则成本电价可为 0.87 元/度；而如果成本控制在 5，则成本电价会飙升到 1.51 元/度。因此，对于电站的运营和维护的成本一定要精打细算。光伏发电成本及投资效益分析2.1 现阶段光伏发电的装机成本 根据式（2-1），光伏发电的装机成本如下Civs Cpan Cstr Casb Ccab Cbas Ctrc Cpom Cinv Cdis Ctrf Cacc Ccon Cmon Ceng Cman Cland根据目前的光伏产业的成本，一个 10MW 的光伏电站，可以计算得出装机成本，见表 2-1。假定电站地点土地价格按照 3000 元/亩计算。表 2-1 10MW 光伏电站的装机成本序号 代号 名称 单位 数量 价格（万元） 备注1 Cpan 组件 MW 10 6600 6.6 元/瓦2 Ctrc 追日系统 0 不含追日系统3 Cpom 功率优化模块 ０ 提高组件发电量4 Cinv 逆变器 MW 10 800 1MW 10 台，效率 98.65 Cmon 电站监控系统 120 视频和数据监控及远传6 Cstr 组件支架 400 全部固定支架7 Cdis 高低压配电 300 电源/开关/配电/转接/计量/8 Ctrf 变压器 160 10000KVA（400V/10KV）9 Ccab 电缆 650 所有电缆10 Cbas 支架基础 300 支架的地下及地面基础11 Ccon 电站土建工程 760 包括基础/道路/变电所/地面硬化/绿化12 Casb 组件安装费用 120 现场的组件上支架的安装13 Cacc 外线接入 KM 1 120 假定输电站为 1 公里14 Ceng 施工费用 300 含设备运费/安装/接线15 Cman 管理费用 120 管理人员工资、报批、验收16 Cland 土地费用 亩 500 150 3000 元/亩合计人民币壹亿壹仟肆佰陆拾万元整。 11460以上费用中，第 15 项的价格是由光伏产业的行情决定的，这部分金额为 8080万元，占总投资 68.7；第 69 项是由钢材和铜材的市场价格决定的，金额为1510 万元，占 12.8；第 1015 则是土建与安装施工费用，取决于当地的施工条件和业主和项目公司的管理水平，金额为 1720 万元，占总投资 17.2；最后一项土地价格为 150 万元，占 1.3。