浅论中国发展分布式光伏能源的经济效益

李卫民

（石家庄常丰环境工程有限公司，石家庄050000）

1 分布式能源的概念

分布式能源是一种用户端的新型能源阶梯式综合利用系统，通过在用户端安装能源设施，从而达到降低资源损耗、提高利用率的目的。分布式能源技术以较高的能源利用率、较强的能源供应可靠性、较少的环境污染换取了最高的经济效益，是世界能源技术的发展方向。分布式能源的建设在我国起步较晚，初期只在北京、上海、广东等地区试点建设，目前已经建立了40 多个分布式能源项目，其中，北京奥运媒体村、上海浦东国际机场、广州大学城、四川大陆希望集团深蓝绿色能源中心等项目影响力较大。统计数据表明，国内以天然气分布式能源建设为主，装机总容量约540 万kW。清洁无污染的光伏分布式发电与传统的集约式发电不同，它是在用户端周围建立小规模的发电机组以满足用户需求为主，同时将余电并网配合现有电网系统运行，取得政府补贴的一种产能方式。建设完善智能电网可以有效解决并网难题，应对分布式能源不稳定的电压负荷。目前，我国的分布式光伏项目技术体系比较完善且运转良好，呈现较好的发展趋势。

2 光伏分布式能源的SWOT 分析

2.1 优势（S）

第一，光伏分布式能源电站对环境产生的影响较小。经过不断研究发现光伏发电除了只在发电过程中消耗一部分能源外，整个过程基本不产生任何污染，资源、环境成本相对较低，所以光伏发电即使布局在居民区也不会影响人们正常生活。第二，光伏分布式发电系统不受地理因素的限制。我国幅员辽阔，地质地貌特征各不相同，很多地区受自然环境的影响很难建设传统的大电站，尤其是广大的农村地区因其特有的地形不能建设电站和电网。光伏分布式能源占地少、维护简单等优势很好地弥补了地理因素的限制，在光能充足的地区代替了传统的发电方式[1]。

2.2 劣势（W）

首先，光伏发电的随机和波动性大。很多不可控因素影响光伏发电量，导致光伏发电输出的电力不稳定，在一定程度上不利于并网稳定性和光伏发电系统的大量运行。其次，由于光伏发电布局比较分散，其装机容量普遍较小，达不到国家电网错峰及调峰的要求。最后，光伏发电量受气候、季节、天气限制。因为分布式光伏发电系统运行的前提基础是有充足的光照，所以其发电量受气候、季节等自然因素的限制，且晚上不能正常运行，对供电质量造成了严重影响。

2.3 机会（O）

第一，政府的大力支持是光伏分布式能源发展的有效保障。国家能源局出台的《分布式光伏发电示范区工作方案》为光伏发电项目的补贴标准提供了政策准则。环境问题越来越受到政府的关注，因而环境成本低、能源效率高的分布式光伏发电技术备受企业和政府的重视，其产业链也日益完善。第二，光伏技术的进步加速了光伏分布式发电的建设速度。新能源领域逐渐被国家所重视，国内外企业也加大了光伏发电技术的研发投入，我国在这方面取得了显著成就，其中，多晶硅技术在国际上处于先进水平，随着相关配套服务体系的完善，在某些地区大规模推广分布式光伏能源的可行性不断提高。

2.4 威胁（T）

第一，国际能源价格浮动对其影响较大。从2014年开始，作为新能源替代品的石油价格受到美国页岩油、页岩气革命的冲击持续下降，这一现象不利于诸如光伏发电等新能源的发展。第二，国家的政策扶持是光伏分布式能源发展的指导方向。在光伏能源方面我国起步晚于发达国家，缺乏完善的法律法规，未来将长期处于政府计划调节阶段，只有稳定与持续的扶持政策才能引导更多的社会资金进入这一领域[2]。

3 分布式光伏发电的经济效益分析

3.1 分布式光伏发电的成本计算模型

分布式光伏发电的成本主要有初期投资、运维管理、贷款利息等几部分。

①初期投资费用公式

其中，Ig 为初始投资，也就是最开始的投入，它是C1、C2、C3、C4、C5、C6 等一系列投入之和，这些投入分别是制定商业计划书、系统设计、设备采购、安装人员的工资、项目保险费用以及用户线路改造和改良客户用电设备的费用。

②运维管理费用公式

其中，Mg 是每年的运维管理费用，Ig 表示初始投资，Rm是一个比率，是每年的运维管理保护费用率。

③贷款利息费用公式

在该公式中，Tg 是贷款的年利息，Ig 依旧表示初始投资，Rt 表示初始投资中贷款额部分的比例，i 为年利率。该公式能够清楚地表明光伏发电企业的贷款利息费用，该费用在总投资的比例若大于1/3，则必须由节能公司投资，剩下的部分可以申请银行贷款。

根据上面的成本核算公式，得出分布式光伏发电的成本公式：C=Ig+nt=Σ（Mg+Tg+q）（1+ic）-t

其中，Σ 是从t=1 到t=n，q 表示其他费用，ic 代表贴现率；t表示资金产生的时间点，n 表示光伏系统的寿命周期。

3.2 分布式光伏发电的经济收益分析

在互联网+的时代背景下，上网电量收入、政府补贴、分享客户节能收益、卖电收入等是分布式光伏发电的几个主要收益途径。其中，由于能够鉴定节能量的权威机构尚未建立，分享客户的节能收益率还需协商解决。布式光伏发电是建立以用户端自发自用为主，通常节能服务公司会采压低电价的方式来控制卖电收入，鼓励就近消费、提高电网运行质量。电网企业承担相应的公共配电网线路改装和计量装置的全部费用，该部分费用与上网电量收入无关，它只取决于上网电量的多少和当地燃煤机组上网电价的高低。政府通常会在一定年限内给予适当补贴，以促进分布式光伏发电应用的推广。

分布式光伏发电的经济收益公式为B1=[（Mq+Mh）Ps-MgPg]rf。在该公式中，B1 表示每年节能公司给客户的收益，Mq、Mh 分别代表项目实施之前的用电量和实施后的电网购电量，Ps 表示电网价格，Mg 是项目实施后相关设备消耗的分布式光伏发电量；Pg 为电网电价，rf 为分享比例。

其中，MgPg 表示卖电的年收益，记为B2，MsPs 表示上网电量年收入，记为B3，（Ms+Mg）Pb 为全电量政府补贴年收入,记为B4。目前，国家的补贴为0.42 元/kW·h，补贴年限为20年。

综上所述，分布式光伏发电的年收益折算到投资初期的公式为：B=Σ（B1+B2+B3+B4-P）（l+ic）-t，其中，P 为平衡因子。

3.3 寿命期内，分布式光伏发电的净现值

由于近些年市场经济的快速发展对货币价值造成了一定影响，货币升值或者贬值也会影响分布式光伏发电的收益。分布式光伏发电的寿命与设计方案息息相关，在几个方案净现值一定的的前提下，优先选择使用年限较长的方案；在几个方案拥有相同的使用年限时，就要根据净现值指标来选择，最终选择出合适的方案，使经济效益最大化。以净现值为指标时，其表示公式为：NPV=B-C，其中B 和C 为上文用到的两个公式。

4 中国发展分布式光伏能源的展望及政策建议

我国目前面临着严峻的资源短缺、环境污染严重的问题，分布式光伏发电具有清洁高效的优势，因此可以有效缓解资源稀缺、环境污染等问题，是能源发展的新方向、新形态。为解决分布式光伏建设中出现的一系列问题，提出了如下的方案。

第一，建设完善的智能电网，攻克并网等技术难题。由于分布式光伏发电具有不稳定性，这就对光伏发电系统的大量运行造成了阻碍。建设国家智能电网可以有效缓解因其不稳定性带来的电压负荷，从而大大提高分布式能源的并网技术。因此，只有政府加大对科研的投入力度、加强基础设施的建设，才能实现可持续发展。第二，建立并完善配套服务体系。政府的大力支持虽然可以促进光伏发电的发展，但仍有一些不足之处，如项目审批繁杂、建设效率低等，限制了社会资本和民间资本的介入。特别是在金融支持力度小的广大农村地区，加之其落后的基础设施，造成光伏项目资金缺口较大，因此很难在农村地区大面积推广分布式光伏发电项目。