光伏电站的投资前景分析[1]

· 19·可再生能源Renewable Energy Resources第 30 卷 第 10 期2012 年 10 月Vol.30 No.10Oct. 20120 引言电 力 工 业 对 于 国 民 经 济 的 健 康 发 展 具 有举 足 轻 重 的 支 撑 作 用 ， 已 经 成 为 我 国 国 民 经 济发 展 战 略 中 的 重 点 发 展 对 象 [1] 。 太 阳 能 是 无 枯竭 危 险 、 清 洁 环 保 的 可 再 生 能 源 ， 太 阳 能 光 伏发 电 是 目 前 最 具 发 展 前 景 的 新 能 源 技 术 。 建 立光 伏 电 站 具 有 建 设 周 期 短 、 投 资 回 收 期 长 等 优势 ， 其 发 展 势 头 迅 猛 [2] 。 2011 年 全 国 能 源 工 作会 议 明 确 了 “ 十 二 五 ” 能 源 发 展 思 路 ， 我 国 将 加强 对 太 阳 能 发 电 技 术 的 研 发 ， 采 取 多 项 措 施 稳步 启 动 国 内 太 阳 能 发 电 市 场 ， 引 导 我 国 光 伏 发电 产 业 的 健 康 发 展 。 本 文 对 光 伏 电 站 的 投 资 前景 进 行 了 分 析 ， 将 为 光 伏 电 站 的 建 设 提 供 有 益的 参 考 。光 伏 电 站 的 投 资 前 景 分 析摘 要 ： 在世界各国对太阳能光伏发电鼓励政策引导下 ， 近年来太阳能光伏发电产业呈现出快速发展的势头 。 文章就建立光伏电站所涉及的电站成本 、 相关政策和市场状况问题进行了研究分析 。 在不考虑政府财政补贴的情况下 ， 2008 年投资光伏电站每年平均损失 115.5 万元 /MW ， 当前投资光伏电站每年 可 平 均 获 得 利润 33 万元 /MW 。 在国内太阳能电站的收益率水平迅速提升的形势下 ， 预计未来 5 年将是我国太阳能电站投资的黄金时期 ， 建议政府和相关企业抓住机遇 ， 加大光伏电站的投入和建设 。关键词 ： 光伏电站 ； 成本 ； 分析中图分类号 ： TK519 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1671-5292 （ 2012） 10-0019-03欧 惠 1， 查国君 1， 李黎明 2， 刘澄宇 1（ 1. 新余学院 新能源科学与工程学院 ， 江西省高等学校硅材料重点实验室 ， 江西 新余 338004； 2. 新余高新技术产业开发区 新能源发展研究院 ， 江西 新余 338004）Analysis on investment prospects of photovoltaic power plantsOU Hui 1, ZHA Guo-jun 1, LI Li-ming 2, LIU Cheng-yu 1（ 1. School of New Energy Science and Engineering， Key Laboratory of Jiangxi University for Silicon Materials，Xinyu 338004， China； 2. New Energy Development Academe， Xinyu High -Tech Industrial Development Zone，Xinyu 338004， China）Abstract ： In recent years, through the guidance of incentives in various countries, the solar photo-voltaic power industry showsa rapid development trend. The key issueson the construction of photo-voltaic power plant were investigated, including the cost of photovoltaic power plant, related policyand market situation. The results indicate that, without considering the government financial subsi-dies, an average annual loss of 1.155 million yuan was obtained from the investment in each 1 MWphotovoltaic power plant in 2008, however, an averageannual profit of 330 thousand yuan could bemade in present. With the rapid rise of photovoltaic power plant yields in China, the golden ageof thephotovoltaic power plant investment will be coming in next 5 years. It was suggestedthat the govern-ment and related enterprises would seize the opportunity to increase the investment and constructionof photovoltaic power plant.Key words ： photovoltaic power plants； cost； analysis收稿日期 ： 2012-07-06 。作者简介 ： 欧 惠 （ 1984- ）， 女 ， 硕士 ， 助教 ， 主要从事光伏材料的研究工作 。 E-mail ： oh1016@163.com1 光伏电站成本分析光伏发电的成本与装机成本 、 日照条件 、 贷款状况 、 投资回收期和运营维护费用等 5 个因素有关 [3] 。 日照条件与地理位置有关 ； 贷款状况与银行利率及财政补贴有关 ； 投资回收期和运营维护费用的变化不大 ； 在位置固定 、 银行利率稳定 、 财政补贴不变的情况下 ， 对光伏发电成本影响最大的因素是装机成本 。装机成本就是光伏电站的总投入 ， 也是电站的固定资产 。 装机成本主要包括光伏组件成本 、逆变器成本 、 组件支架成本 、 安装费 、 电缆成本 、支架基础成本 、 追踪系统成本 、 功率优化系统成本 、 高低压配电系统成本 、 变压器成本 、 外线接入费用 、 土建 （ 基础 、 配电房 、 中控室 、 宿舍 、 道路 ） 成本 、 电站监控系统成本 、 施工与安装费用 、 施工管理费和土地购置费用等 （ 表 1）。在装机成本构成中 ， 光伏组件 、 逆变器和输配电部分的成本是其主要部分 。 一方面 ， 随着欧贷危机和欧美 “ 双反 ” 调查的影响以及国内光伏发电市场的逐渐拓展 ， 国内多晶硅产能严重过剩且光伏组件库存量较大 ， 导致光伏组件价格大幅下降 ； 另一方面 ， 随着国内光伏市场大规模启动 ，国内越来越多的电气设备制造商将大举进军光伏逆变器领域 ， 届时逆变和输配电环节的设备价格也将大幅降低 。 因此 ， 光伏电站的装机成本还具有进一步下降的空间 。1.1 光伏组件光伏组件由多晶硅 、 硅片 、 电池片 、 电池组件等组成 [4] 。 从表 2 中可见 ， 多晶硅是当前太阳能电池生产的主要原料 ， 也是影响光伏组件价格的重要因素 。2008 年 10 月前 ， 光伏电池组件的制造成本主要受多晶硅成本的制约 ， 多晶硅现货价格高达400 美元 /kg ， 甚至突破 500 美元 ／ kg， 多晶硅占光伏电池成本的 70% 左右 。 随后 ， 受国际金融危机的影响 ， 2009 年多晶硅价格跌落至 40 美元 ／ kg。2010 年 ， 随 着 世 界 经 济 形 势 的 好 转 ， 光 伏 行 业迅 速 升 温 ， 多 晶 硅 价 格 最 高 达 到 120 美 元 ／ kg（ 80 万元 ／ t）。 但是 ， 2011 年 3 月以后多晶硅价格一路下跌至 32 美元 /kg ， 国内多晶硅主流报价已跌至 21～ 25 万元 /t， 主流成交价为 20～ 25 万元 /t 。由于多晶硅产能的严重过剩以及较大的光伏组件库存量 ， 近期多晶硅价格大幅上涨的可能性不大 。据悉 ， 国际太阳能多晶硅大企业已针对新产能推出 2012 年的多晶硅新合约 ， 部分新合约价原则上低于 25.5 万元 /t ， 近期甚至传出有可能降至 22 万元 ／ t。1.2 逆变器由于过去国内光伏市场没有大规模启动 ， 逆变和输配电部分还是我国光伏产业最为薄弱的环节 ， 这一环节的价格下降空间最大 。现在国内光伏电池的并网逆变器 绝 大 多 数从德国采购 ， 产品价格高于德国企业在本国的售价 。 光伏逆变与常规的备用电源和电气传动变频在技术上相通 ， 而后者的国内制造商已经颇具规模 ， 而且进入光伏逆变器行业不需要复杂和昂贵的生产设备 ， 固定投资额较小 ， 行业进入壁垒不高 。 因此 ， 随着国内光伏市场大规模启动 ， 必将有许多电气设备制造商大举进军该领域 ， 届时逆变和输配电环节的设备价格将大幅降低 。2 上网电价的制定经过两年的酝酿 ， 太阳能光伏发电上网电价终于出台 。 2011 年 8 月 1 日 ， 国家发改委公布了· 20·可再生能源 2012， 30（ 10）序号 名称 价格 /元 · kW -11 光伏组件 6 6002 逆变器 1 2103 输配电部分 1 7054 组件支架 8255 支架基础 、 土建 5126 组件安装费用 、 施工 3017 外线接入 1028 施工管理费用 102合计 11 357表 1 现阶段光伏电站装机成本的构成Table 1 At this stageof the photovoltaic power stationinstalled cost表 2 光伏组件各部分的价格构成Table 2 The compositionof PV modules price序号 名称 每 kW 用量 材料和加工费 价格 /元 · kW -11 多晶硅 8 kg 190 元 /kg 1 5602 铸锭开方 6 kg 40 元 /kg 2403 切片 250 片 4.1 元 / 片 1 0254 电池片加工 250 片 5.1 元 / 片 1 2755 组件加工 1 kW 2.5 元 /W 2 500合计 6 600《 关 于 完 善 太 阳 能 光 伏 发 电 上 网 电 价 政 策 的 通知 》， 制定全国统一的太阳能光伏发电标杆上网电价 ， 这必将加快我国太阳能光伏发电平价上网时代的到来 。 由此 ， 我国将进入 1 元上网电价时代 ， 这对于光伏企业 、 新能源投资企业是一个机遇 ， 更是一个成本上的挑战 。根据 《 关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知 》， 上 网 电 价 将 根 据 核 准 建 设 时 间 、 投产 日 期 不 同 而 分 为 1.15 元 /kWh 和 1 元 /kWh两 档 ： 2011 年 7 月 1 日 以 前 核 准 建 设 、 2011年 12 月 31 日 建 成 投 产 、 发 改 委 尚 未 核 定 价格 的 太 阳 能 光 伏 发 电 项 目 ， 上 网 电 价 统 一 核定 为 1.15 元 /kWh （ 含税 ， 下同 ）。 2011 年 7 月 1 日及以后核准的太阳能光伏发电项目 ， 以及 2011年 7 月 1 日之前核准 ， 但截至 2011 年 12 月 31日仍未建成投产的太阳能光伏发电项目 ， 除西藏 仍 执 行 1.15 元 /kWh 的 上 网 电 价 外 ， 其 余 省（ 区 、 市 ） 上网电价均按 1 元 /kWh 执行 。新政策有利于改变我国光伏企业对国外市场的过度依赖 。 事实上 ， 国内光伏市场容量巨大 。国家能源局制定的新能源 “ 十二五 ” 发展规划中 ，将 “ 十二五 ” 光伏装机目标上调 至 1 500 万 kW，年均装机量为 300 万 kW 。 我国已经成为世界光伏生产大国 ， 但 90%以上的产能释放需要依靠产品出口 ， 上网电价的确定正是开启国内光伏市场大门的钥匙 。3 光伏电站投资分析为便于投资者更好地了解当前投资光伏电站的市场前景 ， 现以 1 MW 光伏发电站为例 ， 按2008 年 的 市 场 状 况 与 当 前 市 场 情 况 进 行 对 照分析 。3.1 成本分析光伏电站的成本比较见表 3当前 ， 1 MW 级地面光伏电站的总成本约在1 100 万元 ， 其中太阳能电池组件约占 60% （ 660万元 ）， 光伏逆变器占 11%（ 121 万元 ）， 光伏铝合金 支 架 及 加 工 费 用 占 7.5% ， 电 气 设 备 及 电 缆占 15.5% ， 其它成本占 6% 。 2008 年 ， 多晶硅的平均价格为 400 美元 /kg， 太阳能电池组件平均价格约为 4 美元 /W ， 光伏电站的总成本高达 4 000万元以上 。3.2 发电量分析光伏电站年发电量 E 的计算如下式 [5] ：E=365η PH式中 ： E 为年 发 电 量 ； P 为 光 伏 发 电 装 机 容 量 ； η为光伏组件匹配系数及灰尘影响因子 ， η 取值为0.7～ 0.8； H 为年平均峰值的日照时间 。光伏电站装机容量 P 为 1 MW ， 年平均峰值日照时间 H 按 4 h 计 ， η 值取 0.8， 其年发电量 E为 118.2 万 kWh 。一般情况下 ， 在国内西部地区装机容量 P 为1 MW 的光伏电站年发电量为 140～ 160 万 kWh ，其他地区为 110～ 120 万 kWh 。 本文以年发电量110 万 kW h 计 。3.3 利润分析通常光伏电站总投资与装机容量成正比 ， 可用下式来计算成本电价 ：成本电价 ＝装机成本投资回收期 +运营管理费 +财务费 － 财政补贴年发电量运营管理成本主要是电站维护和管理费用 ，可以按光伏电站总固定投资提取一定比例来估算 。 据光伏电站经验 ， 运营费率通常在 1%~3% ，电站装机容量越大 ， 比例越低 ， 本文选择 2% 。财务费用主要是贷款利息 ， 这是光伏电站运营中变数最大的一项 ， 它取决于贷款占总投资比例和贷款利率 。 本文假设电站投资全部为自有资金 ， 则财务费用为零 。2008 年没有较明确的财政补贴标准 。 随着“ 十二五 ” 太阳能发电目标提至 1 500 万 kW ， 国内财政补贴力度将进一步加强 。 本文暂不将财政补贴计算在内 。根据成本电价计算公式 ， 对 2008 年和当前光伏电站利润进行比较 ， 其结果如表 4。 通过比较可得 ， 在不考虑政府财政补贴的情况下 ， 2008年 ， 投资 1 MW 容量的 光 伏 电 站 平 均 每 年 损 失115.5 万元 ； 而在当前 ， 投资 1 MW 容量的光伏电站平均每年获利 33 万元 。· 21·欧 惠 ， 等 光伏电站的投资前景分析万元表 3 2008 年与目前光伏电站成本比较Table 3 Comparisontable for the cost of photovoltaic powerplants in 2008 and present项 目 2008 年 目 前光伏组件成本 2 800 660其它材料成本 1 200 440总成本 4 000 1 100（ 下转第 25 页 ）· 25·4 建议在国家一系列政策的引导下 ， 光伏电站投资和建设速度不断加快 ， 国内市场已逐渐开启 。 特别是今年 ， 光伏电站的建设速度大幅提高 ， 让不少光伏发电的上游企业大大获益 。通过对我国 2008 年和当前的光伏电站投资分析 ， 考虑到 “ 十二五 ” 期 间 政 府 对 光 伏 发 电 的补贴力度 、 国内在多晶硅材料和电池片及组件的庞大产能 、 逆变器和输配电部分在未来两年的迅速国产化等 ， 国内太阳能电站的收益率水平将迅速提升 。 预计未来 5 年将是我国太阳能电站投资的黄金时期 ， 建议政府和相关企业抓住机遇 ， 加大光伏电站的投入和建设力度 。参考文献 ：[1] 谭显东 ， 胡兆光 .我国电力工业在国民经济中 的 地 位和作用研究 [J].能源技术经济 ， 2010 (11)： 6-12.[2] 邓 赞 高 ， 胡 立 伟 ， 杜 长 泉 .浅 析 我 国 太 阳 能 光 伏 发 电市场发展的趋势 [J].珠江现代建设 ， 2009 （ 5）： 29-31.[3] 史珺 .光伏发电成本的数学模型分析 [J].太阳能 ， 2012（ 2）： 53-58.[4] 马胜红 ， 李斌 ， 陈东兵 ， 等 .中国光伏发电成本 、 价格及技术进步作用的分析 [J].太阳能 ， 2010（ 4）： 6-13.[5] 鞠 振 河 ， 马 迎 秋 ， 姚 振 华 . 基 于 太 阳 能 资 源 评 估 型 的光伏系统的优化设计 [J].沈阳 工 程 学 院 学 报 （ 自 然 科学版 ）， 2010， 6（ 2）： 102-105.暖气和热水 ， 兼具有锅炉或电热水器的作用 。 以燃气锅炉为例 ， 一般燃气锅炉年运行费用约为9.8 万元 ， 如果加上燃气锅炉运行费用 ， 太阳能制冷空调系统年运行费用可节约 15.8 万元 ， 与 43万元的投资差额相比 ， 不足 3 a 即可回收全部投资 [10]～ [12]。4 结论本文介绍的吸收式太阳能制冷空调 系 统 已经连续可靠地运行 1 年多的时间 ， 积累了设计 、项目施工和可靠运行的经验 。 在夏季典型工况下 ， 该太阳能空调系统的集热器效率达到 0.57 ，制冷机组效率达到 0.47 ， 太阳能空调系统的能效比达到 4.98 ， 而在冬季 ， 系统的能效比可达到5.46 。与常规中央空调相比 ， 该太阳能空调系统初始投资较大 ， 但该系统具有提供生活热水 、 供暖及制冷 3 种功能 ， 兼具了锅炉或电热水器的作用 ， 相对于单纯的传统空调与锅炉或者电热水器的组合 ， 回收期较短 ， 更节能环保 。参考文献 :[1] 清华大学建筑节 能 研 究 中 心 . 中 国 建 筑 节 能 2011 年度发展研究报告 [M]. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ，2011．[2] 住房城乡建设部 . 建筑业 “ 十二五 ” 发展规划 [M]. 北京 ：住房和城乡建设部 ， 2011．[3] FARBER E A, FLANIGAN F M, LOPEZ L. Operation andperformance of the university of florida solar air-condi -tioning system[J].Solar Energy ， 1966,10（ 2）： 91-95 ．[4] WIMOLSIRI PRIDASAWAS. Solar-driven refrigerationsystemswith focus on the ejector cycles[M].Stockholm：Royal Institute of Technology， 2006 .[5] EDO WIEMKEN, FRAUNHOFER ISE. Best practicecatalogue on successful running solar air -conditioningappliances[M].Germany： FraunhoferISE， 2009．[6] STEPHEN WHITE ． State of the art in solar cooling tech-nologies [C]． New Delhi： India， National Workshop on So-lar/ Hybrid cooling, 2009.[7] 李戬洪 ， 黄志成 .我国太阳能制冷空调研究与发展 [J].太阳能学报 ,1999（ S0）： 36-42 ．[8] 李 戬 洪 ， 马 伟 斌 ， 江 晴 . 我 国 首 座 大 型 太 阳 能 空 调 系统 [J]． 制 冷 学 报 ， 1999（ 2）： 25-30 ．[9] M R YEUNG， 黄志民 译 ． 香港一套太阳能驱动空调系统的性能 [J]． 制冷 ， 1994（ 2）： 90-94 ．[10] 何梓年 ， 刘芳 ， 南振英 ， 等 ． 太阳能空调及供热综合系统 [J]． 暖通空调 ， 2002， 32（ 1）： 1-4 ．[11] 李 戬 洪 ， 白 宁 ， 马 伟 斌 ， 等 ． 大 型 太 阳 能 空 调 ／ 热 泵 系统 [J]． 太阳能学报 ， 2006（ 2）： 152-158 ．[12] 鲁秀锐 ， 李晓明 ， 唐超 ， 等 ， 太阳能 “ 鸟巢 ” 太阳能能量系统 [J]． 21 世纪建筑材料 ， 2010（ 1）： 40-42 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ 上接第 21 页 ）表 4 2008 年与目前光伏电站利润对照表Table 4 Comparisontable for the profits of photovoltaic powerplants in 2008 and present项目 2008 年 目前装机成本 /万元投资回收期 /年运营费用 /万元年发电量 /万 kWh成本电价 /元 · kWh-1上网电价 /元 · kWh-1电价差 / 元 · kWh-1年利润 / 万元4 00020801102.551.5-1.05-115.51 10020221100.71.00.333.0谭军毅 ， 等 吸收式太阳能制冷空调系统的性能分析