光伏发电近几年开展的如火如荼,屋顶成为抢手资源。工商业屋顶面积大,属于长期的闲置资源,在屋顶建设光伏电站,自发自用,节省了高额的工商业用电费用,还有国家补贴可以拿,还能为企业树立良好的品牌形象,如此一举多得的事情自然成为工商业主逐利的对象。

补贴情况

国家现在对分布式发电的补贴标准为每千瓦时0.42元(含税),光伏发电项目自投入运营起执行标杆上网电价或电价补贴标准,期限原则上为20年。光伏发电先确定2016年标杆电价,2017年以后的价格另行制定。各地市都有相继出台对分布式的补贴政策。分布式电站有“全额上网”“自发自用,余额上网”两种模式,一般来说,个人用户安装3KW,5KW,工商业屋顶的话十几千瓦到几十千瓦不等。

光伏发电是利用太阳能电池直接将太阳光能转成电能。我国属太阳能资源丰富的国家之一,全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时,年辐射量在5000MJ/m2以上。据统计资料分析,中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103~8.4×103MJ/m2,相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。下图是我国太阳能资源分布图,

根据我国太阳能资源分布,光伏发电上网标杆电价分成三类资源区,上网电价分别为0.8、0.88、0.98元/千瓦时。

最近被大家疯狂讨论着2017年光伏标杆上网电价下调的问题。据悉,2017年光伏标杆上网电价:Ⅰ类0.6元,Ⅱ类0.7元,Ⅲ类0.8元/千瓦时,西藏自治区光伏电站标杆上网电价依然定为1元/千瓦时。

2016年国家光伏发电三类地区上网标杆电价分布图

虽然正式的批文还没下来,但是光伏发电标杆电价下调是必然的趋势。标杆电价下调,会直接影响光伏电站收益,进而影响电站的投资回报率。

光伏电站的发电量与投资的问题

那么今天就来谈一谈,光伏电站的发电量与投资的问题。

首先,如何计算光伏电站的发电量?

光伏平均发电量的计算方法

EP=HA×PAZ×K

式中:

HA——为水平面太阳能年总辐照量(kw·h/m2);

EP——为上网发电量(kw·h);

PAZ ——系统安装容量(kw);

K ——为综合效率系数。

假设在北京资建设10MW工商业屋顶电站,首年发电量不衰减,后24年年均衰减率为0.7%,系统效率按80%计算

上网发电量=太阳能年总辐照量*系统安装容量*综合效率系数,

第一年:上网发电量=1775小时*10MW(=10000KW)*0.8=1420万kw·h

第二年:上网发电量=1420万kw·h*(1-0.007)=1410.06万kw·h

第三年:上网发电量=1410.06万kw·h*(1-0.007)=1400.19万kw·h

.....

可以得出25年光伏电站总发电量为32672.05 万kw·h,25年平均发电量为1306.88万kw·h 。

发电量计算好了,来计算下“自发自用”和“余额上网”两种模式下,光伏电站的收益、

全额上网收益=发电量*标杆电价

自发自用,余额上网电站收益:

自发自用部分=用电数*(电费+补贴)

余额上网部分=上网度数(脱硫+补贴)

仍旧假设由企业自主投资的北京的10MW的工商业屋顶光伏电站,投资800万元/MW,上面我们已经算出,第一年发电量为1420万kw·h,国家对分布式的补贴是0.42元/kw·h,北京市对分布式的补贴是0.3元/kw·h,连补5年,商业用电1.3元,后期运维、折旧、保险等费用不变的情况下。

自发自用,自发自用,余额上网,全额上网三种模式前期的投入,发电量,补贴和标杆电价是一样的。如下,

装机容量:10MW

成本投入:8000万

第一年发电量:1775小时*10MW*80%=1420万kw·h

25年总发电量:32672.05 万kw·h

25年均发电量:1306.88万kw·h

25年日均发电量:3.58万kw·h

上网标杆电价:0.88元/kw·h

脱硫电价:0.3515元/kw·h

国家补贴:0.42/kw·h

地方补贴:0.3/kw·h

工商业电价:1.3元/kw·h

根据自发自用的比例的不同,项目的投资回报率也会不同。如下表

通过上述数据可知,在工商业屋顶安装光伏电站,选择自发自用的方式能更快的收回成本,利润率也更高,再次工商业用电量大,全部自发自用或者余额上网的模式,不仅节省了原本高额的电费,最多得到国家补贴940多万。

接下来介绍几个地区的工商屋顶电站,其中理论发电量的算法是根据上面讲述的方法算出来的,实际发电量根据当地的光照情况和气候条件,或者电站的综合效率不同而存在区别。


1北京

资源优势:北京三面被河北省包围,只有东面与天津市接壤,处在河北省的偏东北方向,处在2区和3区之间,太阳能资源相对丰富,年日照时数达到2600小时左右,年累计太阳能辐射量达到5227.14MJ/m2。并且,北京各地太阳能资源稳定程度很好,属于稳定等级,为北京地区利用太阳能提供了极为有利的自然条件。

政策:2015年1月1日-2019年12月31期间,北京市域内并网的分布式光伏项目给予0.3元/千瓦时市级补助,连续补助5年。

➤北京永丰某300KW光伏屋顶电站

建设规模:300KW

投入成本:270万

理论第一年发电量:1775小时*300kw*0.8=42.6万kw·h

理论25年总发电量:980.16万kw·h

理论25年均发电量:39.20万kw·h

理论25年日均发电量:1074.15kw·h

25年总发电量875万kw·h

25年均发电量:35万kw·h

25年日均发电量:958.90kw·h

工商电价:1.2/kw·h

上网标杆电价:0.88元/kw·h

脱硫电价:0.3515元/kw·h

国家补贴:0.42元/kw·h

地市补贴:0.3元/kw·h

初装补贴:0.3元/w

自发自用:90%

项目回收期:3.08年

净资金回收期: 4.08年

投资利润率(ROI):13.17%

2浙江杭州萧山

太阳能资源概况:浙江省太阳能多年平均总辐射量在 4220~4950 兆焦/平方米之间,全省平均为 4440 兆焦/平方米左右,太阳辐射量处于全国中等水平。总的来说,浙江省辐射量的分布受地理纬度的影响不是十分显著,而受地形影响较大,有着平原、盆地、岛辐射量较大,山区辐射量较小的分布特征。浙江杭州的年辐射总小时数1271小时

政策:市级补贴:在国家、省有关补贴的基础上,按其实际发电量由市级财政再给予0.1元/千瓦时的补贴(自并网发电之月起连续补贴5年)。资金补贴时限对2014至2015年内建设并完成并网的分布式光伏发电项目,自并网发电之月起连续补贴5年(满60个月)。已享受国家“金太阳”、“光电建筑一体化”资助的项目不再重复补贴。

萧山区:“对已列入区级以上太阳能应用(示范)计划的项目,按上级要求配套资助。未列入计划资助且装机容量不小于30KW的太阳能应用项目,按照实际发电量每千瓦时给予0.2元补助。

 

 

➤浙江杭州萧山一生产车间屋顶电站

建设规模4MW

投资成本:3200万

理论年发电量=1271小时*4MW*0.8=406.72万kw·h

理论日发电量=1271小时*4MW*0.8/365=1.1万kw·h

25年总发电量:9358.01万kw·h

25年均发电量:374.32万kw·h

实际年发电量:402万kw·h

实际日发电量:1.1万kw·h

上网标杆电价:0.98元/kw·h

脱硫电价:0.4153元/kw·h

国家补贴:0.42元/kw·h

地方补贴:0.3元/kw·h

工商电价:1.3元/kw·h

自发自用:100%

项目回收预期:4.35年

净资金回收预期5.36年

投资利润率(ROI):10.39%

3云南

资源概况:云南全省年太阳总辐射量3620-6682兆焦耳/平方米,年日照射数960-2840小时。太阳能资源地区分布特点是西多东少,丰富区在楚雄州、大理州、丽江市、红河州的中北部、德宏州、保山市等地,年太阳辐射量在5800兆焦耳/平方米以上。欠丰富区在昭通市北部、怒江州北部、滇东南边境地区,年太阳总辐射量在4600兆焦耳/平方米以下。

太阳能资源季节分布特点是春夏大、秋冬小,春季是全年日照时数最多、太阳总辐射量最大季节,冬季是太阳总辐射量最少季节。干季(11月-4月),日照时数多,太阳总辐射量大,为中国数值较多的地区。

云南的年总辐射小时数为1706小时

➤云南普洱某50.44KWp屋顶电站

云南现在只有国家对分布式的0.42元的补贴,暂未出台地方分布式补贴。

云南普洱的年辐射总小时为1706小时。

建设规模:50KW

投资成本:40.35万(预计8元/瓦)

第一年发电量=1706*50.44kw*0.8=6.82万kw·h

25年发电量总和:157.01万kw·h

25年均发电量:6.28万kw·h

25年日均发电量:172.06kw·h

实际日发电量:150kw·h左右

实际年发电量:5.51万kw·h

上网标杆电价:0.88元/kw·h

国家补贴:0.42元/kw·h

地方补贴:无

阶梯电价:0.77元/kw·h

脱硫电价:0.3358元/kw·h

自发自用:50%

项目回收期:7.62 年

净资金回收期:8.75年

投资利润率(ROI):5.83%


4宁夏中卫

资源概况:宁夏是我国太阳能资源最丰富的地区之一,也是我国太阳辐射的高能区之一,太阳辐射量年均在4950~6100MJ/m2之间,具有阴雨天气少、日照时间长、辐射强度高、大气透明度好等优点。

宁夏太阳能分布的总特点是北高南低。灵武、同心地区太阳能较高,在5864~6100MJ/m2年之间,是我国太阳辐射的高能区之一。南部固原地区太阳能资源相对较少,年平均太阳辐射量在4950~5640MJ/m2之间。

➤宁夏中卫一屋顶分布式1020kWp项目

宁夏中卫年辐射总时数为1973小时

建设规模:1020kw

成本投入:714万

理论第一年发电量:1973*1020KW*80%=160.9968万

理论上25年总发电量:3704.29万kw·h

理论上25年均发电量:147.17万kw·h

理论上25年日均发电量:4059.50kw·h

实际首年发电量:145万kw·h

实际年均发电量:130万kw·h

实际日均发电量:3561.64kw·h

上网标杆电价:0.8元/kw·h

脱硫电价:0.2595元/kw·h

国家补贴:0.42/kw·h

地市补贴:无

全额上网

项目回收期:7.35 年

净资金回收期:8.48 年

投资利润率(ROI):6.12%

总结

工商业屋顶电站的投资回报率,主要取决于光伏电站的发电量和投资的成本,当地的光伏补贴政策,后期运维等其他费用。光伏发电量又因为所在地区年辐射总量有所差异,一般来说工商业屋顶自发自用的模式能够更快的收回陈本,全额上网模式对于工商业屋顶电站不是很划算。
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