金强，史梓男，李敬如，杨露露

(国网北京经济技术研究院，北京市 100052)

0 引言

随着可再生能源的开发和分布式发电技术研究的实用化，分布式发电已经进入应用阶段，各类分布式电源大量接入配电网。分布式发电项目一般具有节能减排效益，因此得到越来越多的关注。文献［1］提出了一种计算节能减排项目经济效益的分析方法，文献［2］提出加快建立环境影响经济评价参数体系对项目的环境效益进行量化分析，文献［3］给出了一种评价节能项目经济性的指标和方法，文献［4-5］从不同层面分析了分布式发电工程的成本和收益，文献［6-7］对分布式发电项目的经济效益进行了相关的研究并提出了分析模型。

在对项目进行的经济性评价中，国民经济评价是其重要组成部分，是制定国家投资决策的重要依据。文献［8-9］介绍了国民经济评价中影子价格的基本分析方法，特别对电力影子价格的测算方法进行了分析，提出了具体计算方法。本文依照国民经济评价理论，以某光伏发电工程项目为例对分布式光伏发电工程项目进行评价，并对光伏发电的发展政策提出建议。

1 国民经济评价方法

分布式发电具有节约非可再生资源，高效环保等优点，因此目前国家通过财政补贴的方式来保证发电企业的财务评价指标满足利润要求。从国民经济的角度出发，按照资源合理配置的原则，分析项目对国民经济的净贡献以评价项目国民经济合理性是非常必要的。

国民经济评价以整个国家和整个社会为受益主体，通过专门的方法，采用特定的国家参数计算来进行项目的经济性评价，着重考察项目实施后对国家、社会带来的各种利益。国民经济评价采用的是以机会成本决定的影子价格和影子汇率，所用的标准收益率为社会收益率。在国民经济评价中无须计算税金、贷款利息等在财务评价中作为支出的费用项和国家的政策性补贴等收入项，而项目的效益则需要全面考虑项目对国民经济和社会发展、人民生活水平提高的其他方面的贡献。因此，项目在满足财务评价合理性的基础上也要满足国民经济评价的合理性。

2 光伏发电项目国民经济评价模型

国民经济评价中项目费用包括直接费用和间接费用。光伏项目的直接费用包括光伏组件、逆变器、线缆、控制保护通信等设备及安装投资和运行维护费用;间接费用包括电网备用投资及接网费用等;总费用Co为

式中:Cpv为光伏组件等设备及安装费用;Cgrid为光伏接网费用;Cs为电网备用投资;Cr为项目运行费用，均与项目规模(光伏组件总容量)有关。

以上各项费用可以近似线性化与发电规模成正比，于是，光伏发电费用可以简化为

式中:Kc为表征费用与光伏电池容量的比例常数;Ppv为光伏电池容量(发电峰值功率，MW)。就目前的投资结构而言，光伏组件及相关设备(逆变器、线缆、保护控制设备等)的投资占总投资比例不大，而光伏组件的价格是决定投资的主要因素。

项目的效益包括直接效益和间接效益，直接效益主要是发电效益，间接效益包括节约一次能源的效益、降低碳排放产生的效益、分布式发电就地利用节约输电成本效益、促进相关产业发展等其他效益。目前，分布式发电接入带来的节约输电成本效益及促进相关产业发展等效益不易量化测算，因此本文在分析发电效益时暂未考虑。其国民经济效益可以表示为

式中:Ce为发电效益;Cf为节约一次能源费用;Ccn为碳排放费用;Csn为节约硫、氮氧化物和烟尘排放治理费用。以上各收益均与发电量有关，可以近似线性化为

式中:Kb为表征收益与光伏电池发电量的比例常数;Ep为表征项目所在地年辐射总量的参数;Ppv为光伏电池容量。销售电价采用影子价格。

国民经济评价指标采用经济净现值、内部收益率和动态投资回收期等经济性指标。相关参数根据国家发改委和建设部确定的国民经济评价参数确定［10］，其中社会折现率为8%。参照《中国电力行业年度发展报告》(2011)、《电力监管年度报告》(2011)确定影子电价为0.5714元/(kW·h)。

3 光伏发电项目实例及评价指标

3.1 建设成本与运营成本参数

建设成本包括直接与间接的成本，项目运行周期为25年，见表1。其中光伏组件价格为8.7元/W。

项目运营成本主要包含员工薪酬和管理维护费用，见表2。

3.2 收益参数

太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关，其资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。中国属于太阳能资源丰富的国家之一，但是在不同地区差别较大。

本文所考察项目所在地年平均日照为2300 h，年平均辐射量为5330 MJ/m2，安装10MW光伏发电，投运第1年发电量可达到13295 MW·h，测算参数如表3所示。

随着光伏设备运行年限增加，其转换效率逐年递减，发电量也相应减少。根据光伏系统普遍技术要求，25年后电池组件转换效率下降不超过20%，运行第25年时，年发电量为10636 MW·h。

光伏发电国民经济性指标采用收益率、净现值和动态投资回收期来评价，当销售电价为0.5714元/(kW·h)，社会折现率为8.0%时，项目国民经济评价的各项指标如表4所示。

从该项目的国民经济评价的各项指标来看，收益率和净现值都不满足要求，在该地区光伏发电项目不具备国民经济合理性。但从社会经济发展及地域差异来看，影响光伏发电项目经济性的因素很多，不能一概而论，需要对影响国民经济评价指标的各主要因素做敏感性分析。

4 国民经济敏感性分析

从光伏发电项目的建设成本和收益来看，目前光伏组件的费用所占建设成本比例较大，而发电效益直接影响项目经济性指标，由于经济、技术发展及地理气候因素将影响销售电价、光伏组件价格和太阳能年辐射水平，并进一步影响其项目的国民经济评价指标，因而本文对销售电价、光伏组件价格、太阳能年辐射水平进行了敏感性分析，如图1所示。

图1 光伏项目的国民经济净现值敏感性分析Fig.1 Sensitivity analysis on net present value of national economy of PV project

光伏发电工程销售电价和光伏组件价格的敏感性分析结果如图1(a)所示。当发电小时数在2300 h左右(即三类地区，包括山东、河南、河北东南、山西、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地)，光伏组件的造价为7元/W时，为保证国民经济评价合理，光伏发电电价不能低于1.4元/(kW·h)。光伏组件造价成本一直是处于下降趋势，出于产能规模不断增加，工艺和技术水平提高，原材料价格下降等原因，光伏电池组件的价格在中长期来看依然呈下降的趋势。目前光伏组件的价格已经从几十元/W下降至5元/W左右，国民经济评价结果显示其水平依然没有达到预期。

假设光伏发电工程销售电价和水平面年辐射量的敏感性分析如图1(b)所示。当水平面年辐射水平达到5863 MJ/m2(最大利用小时数为1460 h)、电价为1.4元/(kW·h)时项目国民经济评价才会合理。在一类地区(青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等)，光伏发电的合理国民经济成本在1.0元/(kW·h)左右。

在不同的光伏组件造价情况下，发电成本与发电小时关系如图2所示。

图2 光伏发电成本电价随光伏组件价格和设备年发电小时数的变化趋势Fig.2 Change trend of PV electricity cost price along with PV modules and equipment annual generation hours

由图2可知，当光伏组件价格下降至4元/W，最大利用小时数为2300 h(一类地区最高水平)，成本电价为0.55元/(kW·h)。可见，要在当前的成本电价水平上满足国民经济合理性，需要更低的基础投资(光伏组件)和较高的发电效率(太阳能资源丰富地区)才能实现。

5 结论

(1)在目前的设备价格情况下，我国光伏发电并不是所有地区都具备国民经济合理性，应有选择、有针对性地发展光伏发电项目，即优先在太阳能资源丰富地区建立发电项目。

(2)随着技术进步和设备价格进一步下降，同时能源价格(电价)不断提高，光伏发电将在更大的范围内逐步具备经济适应性，进而在全国范围内推广。

(3)当传统的发电形式成本由于燃料价格上升从而导致电价上升时，光伏发电的效益将逐步体现。但光伏发电接入导致电网备用增加，常规机组的发电小时数下降，盈利水平下降等因素也不容忽视，应考虑采用一定的技术手段(增加储能装置以减少电网备用)和调控政策以保证各种发电方式的均衡、协调发展。

［1］张建国，刘海燕，张建民，等.节能项目节能量与减排量计算及价值分析［J］.中国能源，2009，31(5):26-30.

［2］朱洪.加快建立环境影响经济评价参数体系［J］.工程建设标准化，2010(4):6-8.

［3］张建国，刘海燕，康艳兵，等.节能项目技术经济评价指标和方法研究［J］.中国能源，2009，31(1):23-27.

［4］Gullí F.Small distributed generation versus centralized supply:A social cost-benefit analysis in the residential and service sectors［J］.Energy Policy，2006，34(7):804-832.

［5］Rawson M.Distributed generation cost and benefits issue paper［R］.California:Public InterestEnergy Research California Energy Commission，2004.

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［8］朱海滨.国民经济影子价格的基本分析方法［J］.水利科技与经济，2009，15(7):580-583.

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［10］国家发展改革委、建设部.建设项目经济评价方法与参数［M］.3版.北京:中国计划出版社，2006:75-76.