導讀： 光伏發(fā)電是我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，大力推進光伏發(fā)電應用對優(yōu)化能源結構，保障能源安全，改善生態(tài)環(huán)境，轉變城鄉(xiāng)用能方式，具有重大戰(zhàn)略意義。 

    光伏發(fā)電是我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，大力推進光伏發(fā)電應用對優(yōu)化能源結構，保障能源安全，改善生態(tài)環(huán)境，轉變城鄉(xiāng)用能方式，具有重大戰(zhàn)略意義。

　　光伏發(fā)電項目包括光伏電站項目和分布式光伏發(fā)電項目，光伏電站項目是指作為公共電源建設及運行管理的光伏發(fā)電項目；分布式光伏發(fā)電項目是發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)十兆瓦的小型分散式、布置在用戶所在場地或附近建設、就地消納的發(fā)電系統(tǒng)，目前有三種類型：

　　第一種：全部上網(wǎng)。光伏系統(tǒng)直接通過變壓器并入10kv公共配電網(wǎng)，其全部發(fā)電量按照光伏上網(wǎng)電價全部出售給電網(wǎng)企業(yè)。

　　第二種：聯(lián)網(wǎng)微電網(wǎng)。光伏系統(tǒng)在低壓用戶側并網(wǎng)，帶儲能系統(tǒng)，脫網(wǎng)運行，其全部發(fā)電量供用戶端使用。

　　第三種：自發(fā)自用、余電上網(wǎng)。光伏系統(tǒng)在用戶側并網(wǎng)，不帶儲能系統(tǒng)，不能脫網(wǎng)運行，其模式為“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”。這是世界上最多的光伏發(fā)電應用形式，目前國內(nèi)90%以上的建筑光伏系統(tǒng)屬于該類型。

　　分布式光伏發(fā)電應用范圍廣，在城鄉(xiāng)建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、公共設施等領域都有廣闊應用前景。

　　一、光伏發(fā)電的主要政策

　　1.1 綱領性政策

　　我國政府支持分布式光伏項目建設，最近兩年政策性的主要文件見表1。

　　1.2 價格補貼及稅收政策

　　近年光伏發(fā)電價格補貼及稅收優(yōu)惠政策的主要文件見表2。

　　1.3 并網(wǎng)接入政策

　　國家電網(wǎng)公司關于分布式光伏發(fā)電項目并網(wǎng)接入的主要文件見表3。

　　這些政策的實施都將會極大地推動光伏發(fā)電技術在我國的應用。

　　二、分布式光伏發(fā)電項目的規(guī)劃及應用現(xiàn)狀

　　2.1 國家光伏規(guī)劃情況

　　根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》和《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，“十二五”期間，新增太陽能發(fā)電20000mw，到2015年，太陽能發(fā)電裝機達到21000mw，其中并網(wǎng)和離網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝容量10000mw。到2020年，太陽能發(fā)電裝機達到50000mw。

　　2012年12月，國務院正式通過了《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》。截至目前，規(guī)劃已經(jīng)做出了四次調(diào)整。在此前基礎上提高1.4萬mw，而在最初1萬mw的基礎上更是提高2.5倍。

　　2.2 在陜西的應用現(xiàn)狀

　　據(jù)ofweek行業(yè)研究中心統(tǒng)計，截至2012年底，全國累計光伏安裝量總計6942mw，其中大型光伏電站共計4392mw，與建筑結合安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng)共計2390mw。

　　2012年，西安市經(jīng)開區(qū)一家公司利用4棟廠房屋頂建成總裝機1.2mw、年生產(chǎn)120萬kwh的光伏發(fā)電項目。項目采用自發(fā)自用、富余電量上網(wǎng)的方式運行。據(jù)其推測，每年可為企業(yè)節(jié)約電費約82萬元，并從上網(wǎng)電價銷售中可獲得8.6萬元運營收入。

　　2013年5月，楊凌示范區(qū)居民夏寶國花費7萬余元在自己的兩層小樓屋頂上覆蓋起50塊太陽能光伏板，建成總容量12kw的分布式家庭光伏發(fā)電站。實現(xiàn)了陜西省首例居民光伏發(fā)電項目并網(wǎng)。據(jù)媒體報道，這些光伏板一年可以發(fā)1萬度電，自家用2000度，其余的都將出售給國家電網(wǎng)。光伏上網(wǎng)電價確定在1元/度，大概7年后，可以實現(xiàn)盈利。

　　2013年5月，韓城市東白礬村20戶村民總投資約150萬元，統(tǒng)一集中聯(lián)排建成150kw光伏發(fā)電站，年均可利用1000小時、提供電力15萬kwh，所發(fā)電量除滿足村民自用外，多余電量上網(wǎng)，還有售電收入。這是陜西省首個太陽能應用示范村。

　　2014年1月，榆林市子洲縣苗家坪鎮(zhèn)張宏文投資2萬元，在該家窯洞頂建成由10塊200w多晶硅太陽能板、10個微型逆變器組成，并網(wǎng)電壓為交流220伏的規(guī)模2kw分布式家庭光伏發(fā)電站。據(jù)媒體報道，該系統(tǒng)年發(fā)電量2880度，按照目前上網(wǎng)電價每度電1元左右計算，預計8年左右可收回成本。

　　三、家庭太陽能光伏發(fā)電成套系統(tǒng)

　　下文以家庭屋頂5kw分布式太陽能光伏發(fā)電成套系統(tǒng)為投資分析的基礎。

　　3.1 系統(tǒng)組成及接線

　　根據(jù)常規(guī)，5kw分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有光伏組件、逆變器、控制器、光伏支架、電纜、配電箱等組成，該項目占用屋頂面積50-75平方米。系統(tǒng)接線方式如下圖所示。

　　3.2 發(fā)電量計算

　　本論文以在陜北地區(qū)安裝為例。陜北地區(qū)屬于太陽能iii類資源區(qū)，即太陽能資源可利用區(qū)。年日照時數(shù)為2600h-2800h，年平均日照百分數(shù)為60%-64%，年平均太陽總輻射量為5000mj/m2--5200mj/m2。

　　上述5kw分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量如下表4所示。

　　圖1家庭分布式發(fā)電系統(tǒng)安裝接線示意圖

　　四、項目投資成本測算

　　4.1 系統(tǒng)建設投資計算

　　根據(jù)專業(yè)太陽能光伏發(fā)電解決方案服務商提供的數(shù)據(jù)，5kw項目造價費用如下表5：

　　4.2 項目現(xiàn)金流計算

　　以下分析測算均以自發(fā)自用余電上網(wǎng)的模式考慮。對于自用電量，考慮家庭光伏電站只能在白天發(fā)電，而白天人們又在上班的特點，因此按照大約三分之一自用、三分之二上網(wǎng)的電量進行分配。

　　對于太陽能板的使用壽命，按照25年計算。計算中不考慮通貨膨脹，不對太陽能板進行更新改造，不考慮后期運行維護費用。

　　根據(jù)上述有關政策，家庭分布式電站項目現(xiàn)金流入主要包括年全發(fā)電量補貼、年上網(wǎng)電量收入以及因自發(fā)自用電節(jié)省費用三部分。政府補貼依據(jù)陜西省關于家庭分布式光伏發(fā)電補貼具體規(guī)定，按照所發(fā)電全電量每度補貼0.42元，上網(wǎng)電價每度收入按照榆林市脫硫標桿電價0.45元計算，自用電量節(jié)省費用按照榆林地區(qū)居民生活電價0.49元計算。

　　因此，收益=自發(fā)自用電量*（用電電價+0.42）+余量上網(wǎng)電量*（脫硫電價+0.42）。

　　依據(jù)上述原則，5kw分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)每年現(xiàn)金流入見表6。

　　五、投資敏感性分析

　　下文采用敏感程度法分析項目初始投資成本、系統(tǒng)的余量上網(wǎng)電量以及年總發(fā)電量對項目凈現(xiàn)值和投資回收期的影響。

　　投資項目的敏感性分析，是在假定其他變量不變的情況下，測定某一個變量發(fā)生特定變化時對凈現(xiàn)值（或內(nèi)含報酬率）的影響。

　　5.1 初始投資成本的敏感性分析

　　初始投資成本變動后，凈現(xiàn)值變化如表7。

　　由上表可以發(fā)現(xiàn)，在其他條件不變的情況下（投資造價影響折舊），當前投資造價凈現(xiàn)值極接近0，是盈虧分界點，投資無意義。前期建設投入成本增長，將出現(xiàn)投資不經(jīng)濟，投資建設成本減少20%，則可由一定盈利。

　　初始投資變化的敏感程度為1118，表明初始投資對項目凈現(xiàn)值非常敏感。對利潤額、投資回收期影響巨大。

　　5.2 余量上網(wǎng)電量的敏感性分析

　　余量上網(wǎng)電量變動后，凈現(xiàn)值變化如表8。

　　通過上表可以發(fā)現(xiàn)，余量上網(wǎng)電量的敏感性強度達到34，說明年余量上網(wǎng)電量每降低1%，凈現(xiàn)值將降低34%個百分點。但無論增長還是降低，凈現(xiàn)值都非常小，即投資回報率很低。

　5.3 總發(fā)電量的敏感性分析

　　總發(fā)電量變動后，凈現(xiàn)值變化如表9。

　　由表可知，年總發(fā)電量每升高1%，年凈現(xiàn)值將增加58%，投資收益明顯改善。

　　綜合以上分析，年總發(fā)電量對項目投資凈現(xiàn)值的影響最大，但由于其在一定技術條件下的不可超越性，初始投資成本成為最具影響力的因素。

　　六、結論

　　通過分析可以發(fā)現(xiàn)，5kw家庭分布式光伏發(fā)電項目前期投資成本較高、回收期過長，當下在陜北地區(qū)投資基本處于盈虧分界點，投資風險較大。由于此類項目環(huán)境效益、社會效益明顯，因此，建議政府機構及國家電網(wǎng)公司能提供的更大的優(yōu)惠政策，讓投資家庭分布式光伏發(fā)電項目有利可圖，從而推動我國分布式光伏發(fā)電項目的快速發(fā)展。