湖北省分布式光伏发电项目的效益分析与推广措施

周 频，彭凯君

(湖北工业大学 经济与管理学院 ，武汉 430068)

近十多年来，光伏发电一直被称为最具发展前景的，可再生的绿色能源，是凭借当前科技可利用太阳能的最好方式。光伏发电产业也应运而生，十多年的发展，光伏产业已然开花结果。但是近两年来，光伏产业的发展遭遇瓶颈，2018年，光伏行业产能过剩，同时，国内的需求下降，2019年虽有好转，但是国家光伏政策却没有跟上。甚至，有研究者认为2020年将是光伏行业的“最后成人礼”，意味着国家会为其“断奶”，之后的经济补助将会为“零”。

湖北省2019年10月纳入国家财政补贴户用光伏项目仅0.7861515万千瓦(所有省份合计101.435576万千瓦)(数据来源于国家能源局公布的10月全国各省户用光伏项目信息)，可见在财政补贴上湖北省占额较少，而湖北省作为我国太阳能资源第 III～V I 类地区，年均太阳水平辐照可达4200～5400MJ/m2，在光伏发电上有着数据的发展前景，不应由于国家财政补贴较少甚至最后归零而减少光伏项目的推广与普及，尤其是分布式光伏发电。

分布式光伏发电项目是光伏发电项目中较为重要的一种，它能就近发电、就近并网、就近转化、就近使用，且自家屋顶就可安装。它用太阳能替代电能，符合当下的绿色发展理念。但是它的安装与运行是需要成本的，以前因为国家财政补贴较充足，让用户能直观看到这个项目的利益，而以后的国家财政补贴归零，有可能会有人因为可见利益的消失而对分布式光伏发电项目望而止步。在国家财政补贴可能归零的大前提下，分布式光伏发电项目是否仍有价值？倘若有，又该如何推广？本文以湖北省的分布式光伏发电项目为例，探讨其经济效益与环境效益，以及是否需要推广与如何推广。

1 光伏发电与分布式光伏发电项目

光伏发电的原理是将太阳能转化为电能，是光伏电池将照射到自身的太阳光以一定的方式转化成电流，并由此得到电能的过程。因为光伏发电是对太阳能的利用，而太阳能是一种能够再生，且无处不在的清洁型能源，所以在当下这个“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”的新时代，光伏发电的推广是积极努力应对气候变暖与能源危机，并落实国家节能减排要求，推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要措施。

光伏发电需要两个特定的条件，一是太阳光照射；二是光伏发电的整个配套设备。分布式光伏发电作为光伏发电的一种形式也不例外，它是在用户场地附近直接安装，是一个能利用较分散的资源且装机规模比较小的发电系统。它一般接入很低的电压等级(35KV以下)的电网，它所发的电用户可自用也可上网，同时自身还能实现对配电系统的平衡调节，即能让所发的电现实效益最大化。

随着分布式光伏发电项目的多年发展，现如今已进入了规模化的阶段，分布式光伏发电项目的配套设备的成本也逐渐降低，技术发展也越加成熟。这为今后该项目在面临补助归零、平价上网的政策环境时提供了机遇，意味着即使没有补助，每年的变相收入虽然减少，而由于安装分布式光伏发电项目的成本降低，用户在该项目上仍可能获取可观的利润。

2 湖北省的气候环境与政策环境

湖北省位于中国中部地区，全省除去高山地区外，大部分地区太阳光充足，太阳年辐射总量可达85-114kcal/cm2，近一些年的年平均实际日照时长达1100-2150h，平均到每天为3.014-5.890h，即平均每天至少有3小时的日照时长。这较为充分的满足了分布式光伏发电的一个重要条件——太阳光照射。

2019年1月28日，湖北省发布《省能源局转发国家发展改革 国家能源局关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，该通知的目的是积极推进不需要国家补贴的光伏发电平价上网(上网电价执行燃煤标杆上网电价)和低价上网(上网电价低于燃煤标杆上网电价)项目建设。其中湖北省的燃煤标杆上网电价为0.3981元/千瓦时，居民用电年用电量在2160千瓦以内的价格为0.558元/千瓦时(高于2160千瓦的用电价格都高于0.558元/千瓦时，且工业用电的价格也都高于0.558元/千瓦时)。

湖北省推行分布式光伏发电项目，年平均日照时长至少可达1100小时，若将发电量全部自用，每发一千瓦时的电至少可收益0.558元，如果总收益仍高于成本，则项目便有推行价值；若将发电量全部上网，参照湖北省的燃煤标杆上网电价(0.3981元/千瓦时)，项目最终收益如果大于或等于项目成本，那么即使实施低价上网(上网的电价低于0.3981元/千瓦时)，在湖北省推行符合绿色发展理念的分布式光伏发电项目也有价值。

3 湖北省分布式光伏发电项目的效益分析

3.1 项目成本分析

本文以20kw的发电项目为例，分布式光伏发电项目的配套设备包括光伏组件、逆变器、C型钢支架、T型底座、三角件、直连件、中压、边压、不锈钢螺丝、并网箱、电缆、M4接头以及辅料等等，这些配件的总成本为3.3元/瓦，20kw的发电项目直接材料成本共计6.6万元，人工安装成本为0.4万元，到竣工可使用状态时，整个发电系统的建造成本共计7万元(具体单位成本见表1)。

表1 20kw发电项目单位建造成本表

注：数据来源于市场与企业调查

此外，在分布式光伏发电系统运行时，需要通过手机APP监测其运行状态并观测其发电量，每年产生的费用在300-500元之间，遵从谨慎性原则，每年的费用选用最高值500。该发电系统可运行30年，但光伏组件的质保为25年，故假设该20kw的发电系统运行时间为25年，将往后每年所需的500元费用折现，通过对往年银行存款与贷款利率、个人与企业的一般投资回报率的考虑，在年金现值系数中，i取值8%，折现后的费用总和为5337元，计算过程见公式(1)。

500*(P/A,8%,25)=500*10.674=5337

(1)

综合项目的建造成本与监测运行成本，总计项目成本为75337元。

3.2 经济效益分析

本文分析分布式光伏发电项目的经济效益，采用获利指数指标，即用户从开始光伏发电的第一年起至最终设备报废、项目结束的最终年份，每年因将发的电自用或上网所获得的经济收益的现值的总和与该项目总的成本的比值。如果该比值大于1，甚至远大于1，说明该项目具有经济效益或该项目的经济效益较好。

由于湖北省的年平均日照时长为1100小时-2150小时，因谨慎性原则，选取最低的日照时长1100小时，即20kw系统的年发电为22000(20*1100)度电，而该系统每运行5年其发电量就会有5%的衰减。

3.2.1 自用模式经济效益分析

若将其发的电全部自用，遵循谨慎性原则，将每度电的收益按湖北省最低档的居民用电0.558元计算，具体收益情况见表2。

由表1可知，该项目运行收益的现值总额为122905.84元，其经济效益为1.6314，具体计算过程见公式(2)。

122905.84/75337=1.6314

(2)

这个20kw的分布式光伏发电项目，在其发电量全部自用的情况下，它的总收益是总成本的1.6倍多，经济效率很高，很具有投资价值。

3.2.2 全上网模式经济效益分析

但若发电量不全部自用，该项目的最终收益会减少。湖北省的相关政策推荐余电平价或低价上网，上网电价执行燃煤标杆上网电价(或低于燃煤标杆上网电价)，其中湖北省的燃煤标杆上网电价为0.3981元/千瓦时。

假设所有的电全部上网，平价上网电价为0.3981元/千瓦时，将表2中的电价由每度0.558元替换为0.3981元，项目的收益总现值为87686.05元。经济效益为1.1639(公式(3))，可见收益是成本的1.164倍，即平价上网仍能产生利润。

87686.05/75337=1.1639

(3)

表2 20kw发电项目自用模式经济收益表

而低价上网则提倡上网电价低于燃煤标杆上网电价(0.3981元/千瓦时)，当上网电价低至0.3421元/千瓦时时，经济效率为1，收益与成本相等。

其中电价0.3421元/千瓦时的推算过程如下：设上网电价为X时，25年的收益现值总和和总成本相等，列方程(4)，求解X，最终解出X约为0.3421。

77046.5=22000*5*X*(P/A,8%,5)+20900*5*X*[(P/A,8%,10)-(P/A,8%,5)]+19800*5*X*[(P/A,8%,15)-(P/A,8%,10)]+18700*5*X*[(P/A,8%,20)-(P/A,8%,15)]+17600*5*X*[(P/A,8%,25)-(P/A,8%,20)]

(4)

方程(4)中的(P/A,8%,5)为3.9927，(P/A,8%,10)为6.7101，(P/A,8%,15)为8.5595，(P/A,8%,20)为9.8181，(P/A,8%,25)为10.6748。

可见上网电价只要不低于0.3421元/千瓦时，这个20kw的分布式光伏发电项目的经济效率便不会小于1，即在一定程度内，低价上网，该分布式光伏发电项目仍然可获利。

综上所述，在湖北省内推行分布式光伏发电项目，无论用户是全部自用，平价上网，或是在一定范围内低价上网，最终皆可获利。

3.3 社会效益分析

传统的发电方式会产生二氧化碳等有害环境的气体，而分布式光伏发电是将太阳能转化为电能，发电过程中并不会排放二氧化碳这类气体，可见分布式光伏发电的应用是有利于环境保护，具有社会效益。

为更为直观的了解分布式光伏发电的社会效益，本文只分析二氧化碳的影响，并引入碳排放权交易价格，从湖北碳排放权交易中心的公告中得知，最近的一批碳排放权的交易价格在24.48元/吨到24.56元/吨之间，平均交易价格为24.49元/吨。

分布式光伏发电系统参照每发一度电减少二氧化碳排放0.8841kg，每吨的碳排放权的交易价格取24.48元，同样以20kw的分布式光伏发电项目为例，分析因碳减排而来的的相关收益，具体情况见表3。

由表3可知，该20kw的分布式光伏发电项目可减少碳排放437.6295吨，相当于获取收益4767.07元。因此分布式光伏发电项目不但符合绿色发展理念，更有额外的社会效益。

4 湖北省分布式光伏发电项目的推广措施

分布式光伏发电项目在湖北省运行，不仅能为用户来经济效益，更能促进湖北省的绿色发展，为其带来社会效益，具有推广的价值。湖北省分布式光伏发电项目的推广可从分布式光伏发行业本身，以及城市住宅区、湖北省高校、周边乡镇这些推广对象出发考虑。

大多分布式光伏发电项目公司在向客户推广自身产品，介绍分布式光伏发电的收益时并没有考虑货币的时间价值，但客户自己知道钱即使存银行都会有一定收益，故在介绍项目收益时，直接将年收益简单相加会让客户觉得不真实，会降低对产品的信任度。建议相关公司在向客户介绍分布式光伏发电项目的收益时考虑货币的时间价值，20kw的发电项目，发电全部自用，在年利率达8%的情况下，总收益至少是总成本的1.6倍多，完全有投资的价值。公司向客户说明的项目收益应是完全可达到的，这样既提升了客户的信任度，又提高了自身口碑，益于自身产品的推广。

表3 20kw发电项目环境效益表

前几年，分布式光伏发电项目公司在武汉市周边的乡镇推广时，项目成本远比现在要高，相关设备的稳定性也远不及现在，虽然当时存在政府补贴，但是在许多人看来类似空头支票，基本不可能持续25年之久，这让他们对此犹疑不定。现如今，虽然政府补助为零，但项目成本大大降低，项目收益对用户而言更为可观的、也更能实现。因此，相关公司可再次到乡镇推广分布式光伏发电项目，用真诚的、可被信任的方式，让乡镇的潜在客户认识到该项目的经济效益与社会效益，以实现双赢局面。

分布式光伏发电项目若要在城市住宅区安装，选址的最好地方是每栋楼的顶层，但是顶层是公共区，不易精确分摊，且有的住户所在楼层常年很难接收到充足的阳光，需要顶层晾晒衣物与被子，因此在住宅区内的楼顶安装分布式光伏发电项目，目前的可行性较低，但是在住宅区的外围，基本都有两层高左右的商铺，它们是私人所有，屋顶有明确的归属权，也没有人在上面晾晒衣物，基本上属于闲置区，而且商铺用电属于商业用电，其电价高于居民用电，若将其发电自用，20kw发电项目的收益将远大于其成本，对用户而言更具投资价值，同时能让光秃秃的顶层发生改变，让整个住宅区的外围更加美观。故在城市住宅区推广分布式光伏发电项目，可聚焦在住宅区外围的商铺及周边大型商业建筑。

湖北省高等院校一共128所，其中民办院校42所，高校的教学建筑较多，建筑楼顶是分布式光伏发电项目的较好的实施场所，故此，高校可作为分布式光伏发电项目的重点推广对象。