张延安 郭建芳
(青海省环境保护厅环境监测中心站,西宁 810007)
青海省太阳能发电经济性研究及政策建议
张延安 郭建芳
(青海省环境保护厅环境监测中心站,西宁 810007)
太阳能发电作为青海省第二大电源,在青海省能源利用中占据着举足轻重的地位。本文利用LCOE(平准化电价)模型对青海省两个典型太阳能发电企业进行经济性分析,进而针对分析结果提出相应政策建议。
青海;太阳能发电;LCOE模型
青海省拥有着生态大省的定位,凭借着得天独厚的资源禀赋和丰厚诱人的补贴政策,在过去的几年里,发展成为一个可再生能源开发和使用大省。截止到2017年5月,青海电网中可再生能源装机容量达751万千瓦,占总装机容量的32%。其中,光伏发电的装机容量达682万千瓦,光伏已经成为青海电网的第二大电源(中国电力新闻网,2017)。2017年6月17日至23日,恰逢青海省“青洽会”期间,青海省实现了连续7天合计168小时的全部清洁能源供电,以太阳能、风能和水能作为电源实现了全省无煤电供电的创举,这在全国是首例,在世界范围内也是创举(中国能源网,2017)。可再生能源在青海省的发展成绩斐然。
可再生能源发电高速发展的背后,存在着一个不容忽视的核心问题。随着可再生能源发电并网渗透率的进一步提高,发电经济性已然成为企业首要考虑的问题,尤其是现阶段处在电力市场还未完全成熟、可再生能源配额制和碳市场交易机制还未健全的时候。同时,2015年12月国家发改委下发《关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》(国家发改委,2015)的文件,风电和光伏的补贴额度将逐渐下调,在此种情况下政策对可再生能源发电企业的影响有多大也成为政府关心的重要问题,在青海,太阳能发电经济性尤甚。
针对可再生能源经济性的研究,不同学者有不同的角度。为了得出能够为企业和政府决策做依据的结论,本文以LCOE(平准化电价)模型为依托,通过考虑项目动态全生命周期总成本和总发电量来测算度电成本,进而用上网电价、补贴电价和度电成本来对项目经济性进行分析,并最终提出政策建议。
2.1 LCOE模型
LCOE(平准化电价)模型是一种比较不同发电技术成本的有效计算方法。在国际上,LCOE不仅被用于学术分析,也常见于政策讨论等领域,是指用电厂总费用的最小现值除以总发电量的现值以表示单位产量成本的平准化贴现成本,其表达式如下:
其中,CAPEXn是初始投资成本的年值,包括自由资金、贷款以及折旧;OPEXn是运维成本的年值,包括保险费用、修理费用、劳动力成本等;TAXn是电厂每年应纳税额,包括营业税、增值税、土地税等;C是装机容量;H是年利用小时数;ou是厂用电率;N是电厂运营年限;r是贴现率。
2.2 改进后的LCOE模型
为了测算太阳能发电项目的经济性问题,我们对LCOE原始模型进行了改进。通过结合太阳能发电项目的特点与实际调研情况,本文对部分参数进行了调整,调整后的模型设定如下:
其中,C是项目第一年的初始投资;OPEX是系统每年的运行维护费用;I是保险费率;TAXn是每年应纳税额;Ci是融资年利率;R是租用屋顶的费用(分布式太阳能发电);H是年利用小时数;S是项目装机容量;d是年衰减率(光伏电池板);η是系统转化效率;r是折现率;a是电站建设时间。
3.1 中控德令哈光热电站
中控太阳能公司是中国最早从事塔式CSP技术研究的企业之一,总部在浙江。位于青海省德令哈市的中控太阳能光热电站是中控太阳能有限公司50MW光热发电项目实施地点,现已建成10MW并成功并网运行。其总投资约10.5亿元,占地面积总计2.4平方公里,镜场面积约52万平方米,吸热塔高200米,预计2018年底全部建成投产,建成后发电量可达1.36亿千瓦时,年利用小时数2720小时,年节煤量可达4.8万吨,CO2年减排量可达12.4万吨。同时,这个项目也是国家发改委列入国家战略性新兴产业重点支持的项目,并已入选国家能源局首批光热发电示范项目。
中控德令哈10MW光热电站已经成功运行超过3年,作为国家新能源产业示范企业,其具备太阳能光热发电的代表性。通过调研,整理模型参数如表1所示。
表1 中控德令哈10MW光热发电项目调研参数表
对于所纳税额而言,根据文件《关于公布公共基础设施项目企业所得税优惠目录(2008年版)的通知》,享受所得税三免三减半的政策。其他的应交税费和其他企业一样,包括营业税、房产税、城市维护建设税以及教育附加费。
将上述参数带入模型中,输出结果为1.08元/度。
中控德令哈光热电站是国家示范性光热电站,2013年底投入运营,2014年通过国家批准获得1.2元/度的上网电价,到目前为止,2013年和2014年的补贴已经到位,电站运营情况良好。同时,从调研信息得知,未来50MW的电站建成投产之后,工作人员数量将和现在保持一致,也只有30人,并且2-3年内,光热发电单位初始投资可以降至15000元/千瓦左右,即使未来光热发电上网电价可能会进一步降低,但对类似于中控的光热发电企业影响不大。
通过模型测算可知,中控德令哈光热电站现阶段的度电成本为1.08元,较政府批准的1.2元/度的上网电价低0.12元,意味着中控德令哈光热电站每发一度电将会获得纯利润0.12元,经济性良好。从未来的发展来看,如果2-3年内初始投资降至15000元/千瓦,那么度电成本将会降至0.87元。近两年该项目还在继续扩建,预计盈利将会进一步扩大。同时,不同于光伏项目,国家现在在推进光热产业发展,光热发电基本属于“开绿灯”状态,在青海处在 “发多少电,上多少网”的行列。因此,通过中控可以发现,太阳能光热发电在青海省的发展前景十分乐观。
3.2 华润新能源德令哈光伏电站
华润新能源德令哈20MW并网光伏发电项目坐落于青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈区域,距德令哈市约 10km。德令哈20MW光伏发电项目是华润电力首个自主备案、自主建设的光伏发电项目,也是华润电力在青海省的首个发电项目。其开工建设到投产仅用4个月时间,最终提前2天实现“6·30”并网及享受2015年0.9元/度的标杆上网电价,成功避免了电价下调风险。华润新能源德令哈光伏电站是同期14家发电企业中唯一一家一次性通过并网启动验收的发电企业,也是同期首批成功顺利并网发电的企业。
作为德令哈高效运营的光伏电站代表,针对调研结果,整理模型参数如表2所示。
表2 华润新能源20MW光伏电站项目调研参数表
对于光伏发电所纳税额而言,税收优惠中除了享受“三免三减半”的政策外,根据政府2013年的文件《关于光伏发电增值税政策的通知》,还享受“增值税即征即退50%”的税收优惠。
将上述参数带入模型中,输出结果为0.88元/度。
华润新能源德令哈光伏电站项目为了赶上“6.30”并网及享受2015年0.9元/度的上网电价,从开工到投产运行,仅耗时4个月。通过调研信息可知,补贴资金100%滞后,这对电站的运营产生了一定的影响。同时,我们还了解到,虽然电池板理论衰减率为5%,但是由于质量和气候问题,实际的衰减率要远远高于5%,给电厂的运营带来了一定的成本负担。高达26.9%的平均弃光率也给电站带来了严重的影响。
通过模型的测算,我们得知,华润新能源光伏电站的度电成本为0.88元。我们知道,华润新能源是最后一批享受2017年之前标杆上网电价的电站,执行0.9元每度的上网电价。2017年6月30日之后并网的电站要执行新政策,在原来政策的基础上每度电下调2分钱。对于华润新能源光伏电站而言,现阶段基本可以保持一定的盈利,每度电获得纯利润2分钱。如果后续要在现有情况下下调2分钱的补贴,那么华润新能源光伏电站将不再盈利。因此,对于华润新能源德令哈光伏电站而言,政策影响将会非常大。与华润新能源德令哈光伏电站类似,青海省其他光伏发电企业也或多或少存在此类问题,虽然部分企业单位初始投资成本较低,比起华润新能源现阶段盈利空间大,但是对新政策的敏感性依然很高。在现阶段太阳能资源丰富,却送不出去的背景下,青海省境内的太阳能光伏发电企业经济性略差。
自2013年以后,随着国家对于太阳能发电产业的支持力度增大,太阳能发电装机容量呈现几何式增长。然而,光鲜的数据背后,带来的是弃光率的高居不下。对于企业而言,看重政府诱人和丰厚的补贴政策,积极投入到太阳能发电行业中。对于政府而言,近些年光伏产业确实得到了飞速的发展,技术学习率得到很大的提高。但是,随着下调光伏补贴的政策出台,太阳能发电,尤其是光伏发电投资逐渐开始变得不再像以前那么狂热。从分析结果来看,光热发电技术复杂性高,对于企业技术产权要求高,企业发展前景乐观。以中控德令哈光热电站为代表的光热项目经济性良好,现阶段的光热行业发展较为健康。为了进一步鼓励太阳能光热发电技术的进步,国家应该继续推动光热发展政策的制定,青海省政府也应该因地制宜的出台相关的配套政策,进一步支持太阳能光热发电在青海省的发展,争取把青海省打造成国家级太阳能发电示范省份。
而对于光伏发电产业而言,呈现出技术含量较低、行业成熟、短时间内成本无法大规模降低的特点,现阶段参与企业较多,经济性远不如光热发电。以华润新能源德令哈光伏发电站为例,地处我国太阳能资源最为丰富的资源区,年利用小时数高达1400小时,土地、人工、融资成本都很低。然而,即使在这种资源非常丰富的情况下,现阶段也只能勉强略微盈利。如果政府下调补贴政策,那么对于该电厂的影响将会非常大。相比较于其他光伏电站,华润新能源光伏电站已经在成本方面具备很大的优势,但即使是这种情况,华润新能源光伏电站仍然未能达到预期收益率。对于其他成本较高的电站而言,效益更是不如人意。因此,不去改变大量弃光的局面而单纯的出台下调补贴额度的政策对于光伏企业而言将会大大降低其投资的积极性。
通过对以上两个具有代表性的太阳能发电项目的分析,我们可以窥一斑而知全豹。对于光伏企业而言,实际国家推行的补贴新政策对其影响较大,尤其是配电网建设滞后较为严重的地区以及煤电过剩规模较大的地区。对于光热企业而言,现阶段国家推行的光热支持政策较为合理,即使是降低补贴,对其影响也不会太大。从行业长远来看,降低补贴政策的推行是合理的,但是,建议政府在推行该政策的同时,分区域且设计配套政策,加强区域配电网、输电网建设,加强储能技术研发力度,根据区域电力需求和输电线路外送能力分阶段执行补贴下调政策,尽最大可能的降低企业投资损失,降低弃光等资源浪费。
[1]中国电力新闻网.青海省实现连续7天清洁能源供电[EB/OL].http://www.cpnn.com.cn/zdyw/201706/t20170620_978037.html,2017-06-20.
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EconomyandPolicySuggestionsofSolarPowerGenerationinQinghai
ZHANG Yanan GUO Jianfang
(Environment monitoring center station of Qinghai province,Xining 810007)
As the second largest power source in Qinghai province,solar power plays an important role in the energy utilization.Tis paper analyzed the economy of two typical solar power generation enterprises by LCOE model and proposed policy suggestions.
Qinghai;solar power;LCOE
X21
A
1673-288X(2017)05-0074-03
张延安,青海省环境保护厅环境监测中心站工程师
文献格式:张延安 等.青海省太阳能发电经济性研究及政策建议[J].环境与可持续发展,2017,42(5):74-76.