太阳能光伏发电系统及其投资分析

李 楠

（中节能（天津）投资集团有限公司 天津 300201）

一、我国太阳能光伏产业的发展状况

我国自1958年开始研制太阳电池,但此后我国光伏行业一直发展较慢，长期以来，产品主要用于解决无电地区的供电问题。直到2000年，随着无锡尚德、保定英利等一批本土光伏企业逐渐创立，我国太阳能电池生产能力飞速增长，逐渐成长为太阳能光伏电池生产大国。2007年首超日本，成为全球电池组件产量第一位。但我国的光伏发电市场需求发展速度一直较慢。2009年初，为了帮助国内光伏产业健康发展，政府出台了具有历史意义的“金太阳”和“光电建筑”补贴政策，极大地促进了光伏系统在我国应用。据统计，2009年、2010年、2011年我国新增装机容量分别达到373MW、893MW和1.9GW，而全球新增装机容量分别达到1.7GW、2.23GW和23.5GW，太阳能光伏系统在我国的装机量持续增长，已经成为了全球主要的终端应用市场。

二、太阳能光伏系统的分类

1、独立光伏发电系统

独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、充放电控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏发电系统主要应用在我国中西部或偏远不通电乡村地区，为当地农牧民提供最基本的电力供应。

2、并网光伏发电系统

并网光伏发电系统通过逆变器与当地电网连接，可以通过电网将所发电能进行再分配，可供电力调峰。主要包括大型地面电站和与建筑结合的中小型光伏系统。

（1）、大型地面光伏电站

大型地面光伏电站是指大多建设在荒漠、滩涂上，接入10KV以上电压等级依靠上网电价来进行电费交易的光伏系统。在我国大型地面光伏电站多数位于青海、宁夏、内蒙、西藏以及少数东部地区的滩涂荒地上。近年来，我国的大型光伏并网电站进入快速建设期，多由中央企业或地方国有企业主导投资建设，以华能、华电、国电、大唐、中电投、中节能、中广核等为主的大型电力或投资公司纷纷在我国光照资源丰富的中西部地区跑马圈地，投资建设数十兆瓦规模的大型电站项目，使我国的光伏终端市场逐渐发展壮大，能源结构逐渐改变，我国光伏行业对海外市场的依存度有所下降。

（2）、建筑结合光伏电站

光伏建筑一体化，是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合，即BAPV。这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。另一类是光伏方阵与建筑的集成，即BIPV。这种方式是光伏组件以一种幕墙材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。建筑结合光伏系统不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式。而BIPV是光伏建筑一体化的一种高级形式，对光伏组件的要求较高，不仅要满足发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。但目前受困于成本的问题BIPV系统在短期内还难以大规模普及，但薄膜技术的进步使太阳能电池所需的半导体原料用量大大减少，降低了生产成本同时转化效率也进一步提高，目前商用薄膜电池转化效率已接近10%的水平，发展前景看好。

三、国家补贴政策分析

200 9年3月，国家财政部、住房和城乡建设部发布 《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》的通知。同年7月，国家财政部、科技部和国家能源局发布《关于实施金太阳示范工程的通知》。上述两个文件对于从两个不同的口径对投资建设太阳能光伏发电项目的项目业主给予大约投资总额50%的初装补贴。“金太阳补贴”重点对于规模在300KW以上的较大型光伏电站项目进行补贴，而“光电建筑补贴”则重点对于规模在50KW以上的与建筑结合的光伏发电项目进行补贴持。“金太阳”和“光电建筑”补贴政策的颁布执行极大地促进了我国太阳能光伏产业的发展和太阳能光伏发电项目的建设和应用，中国从此逐步由太阳能“制造大国”向“应用大国”转变。2009年至今的三年来，每年的“金太阳”和“光电建筑”补贴政策已实现常态化，示范项目的各种管理制度和技术要求也逐渐完善。随着太阳能电池组件、逆变器等主要设备价格的大幅下降，项目初装补贴额也逐年下降，由2009年初的补贴20元/瓦降至2012年初的补贴7元/瓦。随着技术的不断创新和成本的持续下降，预计在5年以后，光伏发电电力的市场价格可以达到与火力发电同样的价格水平，如果再考虑到火力发电的后期环境污染治理成本，则火力发电厂相比于光伏发电在成本上则更不具有竞争力。那时就不再需要国家对光伏发电项目予以补贴，太阳能发电真正的走入了寻常百姓家。

201 1年7月，国家发改委下发的《国家发展改革委关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》规定，2011年底前建成投产的太阳能光伏发电项目，上网电价统一核定为每千瓦时1.15元（含税）。此后并网的项目项目，除西藏外上网电价均为每千瓦时1元。全国统一上网电价的颁布，对于以五大电力集团为代表的再我国西部地区投资建设大型地面电站的投资者来说，是一个重大利好消息，项目的投资收益率有了国家红头文件的保障。但同时该通知中未提及当前上网电价的有效期限，以及并未按照我国东西部太阳能光照资源不同的地区区别对待，而是一刀切，光伏上网电价全国统一，使得该上网指导电价只对于我国中西部地区有意义。该电价在西藏、青海、甘肃、宁夏、内蒙西部等光照资源丰富的地区投资大型光伏电站建设可以实现赢利，而在我国中东部等大部分地区，该电价则无法实现盈利。不论如何，太阳能光伏发电上网电价的出台将会大力促将我国光伏产业的发展，及太阳能光伏发电项目在我国的大规模推广应用。

2012年金太阳与光电建筑补贴对比表

四、太阳能光伏项目的投资经营模式及效益分析

随着我国对于太阳能光伏发电项目的国家补贴政策日益完善，上网电价及示范项目投资补贴的政策已经常态化，投资太阳能光伏发电项目已逐渐成为可能。下面分别对于大型地面光伏并网电站和太阳能光电建筑一体化项目的投资经营模式进行分析。

1、大型地面光伏并网电站

我国西部甘肃、宁夏、青海、西藏、新疆及内蒙古西部等地光照资源充沛，年均峰值日照小时数将可达3000小时以上，年太阳总辐射量可达7000-8000兆焦/平米，比我国东部地区大约多80%。西部大型地面电站一般一期建设规模不小于十兆瓦，所发直流电力经逆变、升压后并入当地10KV或35KV高压电网。项目建设成本较之于屋顶光伏发电系统较低。在目前的市场状况下，在青海、宁夏等太阳能年总辐射量大于7000兆焦/平米的地区投资建设大型地面光伏电站，自有资金40%，银行贷款60%的情况下，按照1.15元/度的上网电价测算，项目投资收益率在10%，投资回收期为10年左右，具有较好的投资价值。

天津市1MW项目模型简化财务评价

2、城市内屋顶光伏发电系统

在目前的市场环境和政策条件下，在城市内的大型公建、厂房投资建设屋顶光伏发电项目需具备如下条件：

1、项目建设类型为城市内屋顶光伏发电系统（BAPV）。

BAPV系统较之BIPV系统成本较低，施工简单，经济效益较好。

2、项目须获得 “金太阳”或“光电建筑”补贴，即获得项目投资额约一半的国家补贴。

“金太阳”补贴已有逐渐向大型开发区、产业园等集中连片式屋顶倾斜的趋势，对项目规模的要求越来越高，2012年更是提高到2兆瓦起步；而“光电建筑”补贴则对项目的装机规模要求较低。只要大于50KW即可，但只面向与建筑结合的项目，地面电站项目不予考虑。

3、项目所在地的电力公司允许光伏系统所发电力自发自用，采用380V低压侧并网的技术条件，并以当地的工商业用电价格进行电费结算。

采用上述方法可以节约并网设备投入，实现电费用户侧结算，获得较理想的工商业用电结算价格；

下面以天津市1MW项目为模型进行简化财务评价分析。

天津市平均多年太阳总辐射量约为5000兆焦/平方米，假设项目装机容量为1MW，采用晶体硅电池组件，建设成本为14元/瓦，获得投资额一半的国家补贴资金，其余资金来源为自筹资金，则项目经济评价如下：

一般来说，屋顶光伏电站项目14元/瓦的建设成本（包含前期费用）在当前国内的市场行情下是可以做到的，只要项目投资者与建筑业主达成屋顶使用协议，结算的含税电价标准在0.9元/度以上，则此类项目的收益率可超过10%，并且光伏电站项目发电量平稳，运营成本低，回报率稳定，同时符合国家的战略发展方向，是一类较理想的投资项目。但在当前电网企业仍处于垄断地位的形势下，光伏系统所发电量是采取自发自用低压侧并网，还是升压到10KV以上的高压并网，国家尚未出台指导性文件，这给光伏系统所发电能顺利并网实现收益留下了较大的不确定因素。