宗媛

（江苏龙腾工程设计股份有限公司 江苏南京 210014）

随着我国经济结构的转型，第三产业的发展表现出更加分散的能源需求[1]。分布式光伏已成为一种具有广阔应用前景的发电技术，为能源市场和客户带来了显著效益。发展分布式光伏基于我国实际国情和集中式光伏的经验教训的正确选择[2]。通过大规模的政府补贴、减税计划或优惠的光伏电价等政策激励措施，促进了分布式光伏的发展。光伏组件和逆变器成本的快速下降趋势(预计未来几年将继续下降)使得在屋顶或立面上安装光伏电站的经济效益显著，进一步促进了分布式光伏的发展。

近年来，分析分布式光伏的成本问题和经济效益受到关注。目前，已有诸多学者对分布式光伏的成本和经济效益进行了系列研究，以期对该问题进行有效管控，但研究呈现出零散与庞杂之势，且缺乏对未来发展趋势的系统分析和全面判断。基于此，本文首先通过文献调研，梳理了我国分布式光伏的成本构成。其次，基于分布式光伏技术与成本的内在关系，探讨了未来的技术发展方向和成本变化趋势。最后，通过平准化度电成本(Levelized Cost of Energy，LCOE)和内部收益率(Internal Rate of Return，IRR)两个指标来衡量分布式光伏的经济表现及其变化趋势。根据以上分析提出了相关政策建议，以促进分布式光伏发电产业的持续发展。

1 成本

1.1 成本构成

分布式光伏的成本主要包括：投资成本、运维成本和财务成本[3]。

分布式光伏的投资成本由光伏组件成本、系统平衡成本(Balance of System， BOS)和其他成本组成。光伏组件成本是由原材料成本决定的，特别是硅料成本，电池加工/制造成本和模块组装成本。目前，对于传统的分布式光伏项目，投资成本大约为5元/瓦。在投资成本中，光伏组件成本占投资成本的46%，所占比重最大，该成本主要与产业链中的硅材料、硅片和电池三个环节有关。系统平衡成本占总投资成本的30%，其中汇流箱、配电柜、并网成本相对较高。其他成本占投资成本的24%，然而由于对项目场地的属性定义模糊，分布式光伏的其他成本难以衡量，需要结合具体项目来考虑。对于装机容量较大的项目，可能需要对电缆、变电站和当地电网基础设施进行额外的投资。

分布式光伏的运维成本主要包括电站折旧成本、人工成本、备用设备成本、设备维护成本等。低于10kW的系统维护成本可忽略不计，但对于MW级发电厂，维护成本通常占总投资的1%～3%[4]。目前主要有三种运维模式：资产委托、全方位服务委托、服务代理委托。

分布式光伏的财务成本是指投资期间的融资成本和发电后的税收成本。对于资金不足的投资者，在投资分布式光伏电站时，需要考虑融资成本。

1.2 成本变化趋势

随着市场的完善和日趋成熟，分布式光伏投资的价值凸显，吸引了大量企业和资本加入行业。与此同时，分布式光伏面临的外部环境正在发生深刻变化。影响行业发展的不确定性已经超过了过去的任何时期。2018年，国家发改委发布《关于2018年光伏发电有关事项的通知》，首次将分布式光伏补贴从0.37元/千瓦时降至0.32元/千瓦时，并限制装机规模。分布式光伏产业长期发展的逻辑在于平价后对传统能源的替代和产业自身需求的自然增长。随着补贴的减少，分布式光伏产业的技术进步必须提高，成本则必须进一步降低。

技术进步对分布式光伏成本降低的影响可从两方面来理解：一方面，光伏组件价格的下降将直接降低分布式光伏的投资成本，光伏组件具有很高的学习速率。另一方面，组件转换效率的提高意味着同一发电规模所需的模块数量减少，间接降低了分布式光伏的系统平衡成本和运维成本。如果光伏组件的效率提高1%，光伏发电系统的价格将下降约17%[5]。

由于分布式光伏发电产业中各环节的效率提升手段不同，其成本降低的路径也不同。由于硅料环节产能的扩大和净化技术的进步，考虑到硅料环节的高毛利，硅料环节成本下降的压力最小。对于硅片环节，主要取决于硅材料成本的降低，再加上金刚线切割和长晶技术来满足成本降低的要求。对于电池环节，需要采用PERT、PERC技术来提高效率，应用多电网技术来减少银浆消耗，以降低成本。对于光伏组件环节，通过推广先进的组件封装技术，提高整个生命周期内的单瓦发电量，从而降低最终的投资成本。对于系统平衡成本，主要通过应用跟踪器，提高性能比来降低成本。

2 经济性能

2.1 方法

分布式光伏发电产业发展的核心驱动力是光伏项目的IRR。只要能保证运营商的IRR达到有吸引力的水平(如8%或以上)，分布式光伏项目的投资收益就可以保持在较高水平。分布式光伏的新装机需求得到保证，制造方和运营方便可以同时受益。本文计算了不同地区、不同运营模式下的内部收益率，然后计算了标杆上网电价和补贴下调对分布式光伏项目IRR的影响。

计算过程中采用的关键经济技术参数如表1所示。三类太阳能资源区域的基本情况如表2所示。年小时数由软件PVsyst计算。脱硫煤标杆电价和销售电价在当地电网公司查询，标杆上网电价数据从国家能源局获得，地方补贴数据来自地方发改委颁布的政策。

表1 分布式光伏的经济技术参数

表2 三类太阳能资源区域分布式PV的基本情况

其中，LCOE和IRR的计算过程如下：

(1)LCOE

LCOE指的是在发电站25年的生命周期内，总成本(投资+运营+维护+利息)与总发电量的比率。LCOE由下式求得：

式(1)中：It是第t年的投资成本，单位为元；Ot是第t年的运营成本，单位为元；Mt是第t年的维护成本，单位为元；Ft是第t年的利息支出，单位为元；r是第t年的折现率；T是项目的生命周期，单位为年。

(2)IRR

内部收益率由下式求得：

式(2)中：CIt是第t年的现金流入，由分布式光伏发电的年收入构成，单位为元。COt是第t年的现金流出，由初始投资和年运营维护成本组成，单位为元。

2.2 平准化度电成本分析

以呼和浩特(第一类)、北京(第二类)和上海(第三类)太阳能资源区域代表城市为例进行分析。通过计算得到这三个地区分布式光伏发电项目的LCOE分别为0.6790元/千瓦时、0.7905元/千瓦时和0.8470元/千瓦时。这说明太阳能资源越丰富，LCOE越低。我们还可以看到，北京和上海分布式光伏的LCOE低于当地工商业电价。这表明，从目前的技术水平和成本来看，用户侧已经能够实现平价。从发电侧看，三个地区分布式光伏的LCOE高于当地脱硫煤标杆电价。它揭示了在目前的技术水平下，分布式光伏在发电侧仍难以实现平价。

2.3 内部收益率

2.3.1 三个地区的内部收益率比较

从图1可知：

图1 三个地区的IRR比较

(1)由于第一类和第二类太阳能资源区的光伏标杆上网电价相对较低，北京和呼和浩特的100%并网分布式光伏系统的内部收益率低于8%，电站的投资收益不佳。此外，其他分布式电站的内部收益率都大于8%。结果表明，在这三个地区投资分布式光伏项目具有良好的经济效益，而北京是三个地区中最好的一个。

(2)与分布式光伏的LCOE不同，IRR与太阳能资源的丰富程度不成正比。虽然北京和上海的太阳能资源没有呼和浩特丰富，但这两个地区的分布式光伏电站的IRR要高于呼和浩特。这是因为除了国家补贴外，北京和上海还出台了地方补贴政策来促进分布式光伏的发展，这在一定程度上弥补了太阳能资源的劣势。这也说明，政府的补贴应根据地域差异来制定。对于太阳能资源较少的地区，增加地方补贴是吸引用户投资分布式光伏的关键。

(3)对于用户来说，不同的并网模式在投资收益上有很大的差别。自用比例越高，分布式光伏电站的内部收益率就越高。由于目前工商业电价高于脱硫煤标杆电价，节省的电费高于售电收入。在现行政策下，应根据自用电量合理确定项目规模，并尽可能通过提高自用比例来增加项目收益。

2.3.2 标杆上网电价变化下的IRR分析

2013年我国正式实施光伏电站标杆电价政策以来，上网电价逐年下调。这里，以上海工商业分布式光伏100%并网为例，分析了这一趋势下的IRR变化。

从表3可以看出，当单位投资成本保持不变时，标杆电价每下降0.05元/千瓦时，IRR平均下降1.18%。当第三类资源区标杆电价下降到0.5元/千瓦时，如果单位投资成本为6.5元/瓦，IRR将低至3.57%，低于8%。如果单位投资成本可以降低到4.5元/瓦以下，IRR为8.21%，高于8%。这表明，单位投资成本的下降能够抵消标杆上网电价的下降。

表3 标杆电价下跌时的IRR变化

2.3.3 补贴变化下的IRR分析

自2018年开始，分布式光伏项目补贴标准逐年下调。这里，以上海工商业分布式光伏50%自用为例，分析了这一趋势下的IRR变化。

从表4可以看出，当单位投资成本保持不变时，政府补贴每下降0.05元/千瓦时，IRR平均下降0.93%。即使取消国家统一补贴，当分布式光伏系统单位投资成本降至5.5元/瓦时，IRR可以达到9.12%，投资回报仍然可观。根据2.3.1的结论，自用的比例越高，IRR越高。因此，对于自用比例较高的分布式光伏电站，抵挡补贴下降的能力将更强。这表明，分布式光伏系统在保持稳定的技术进步的条件下，能够摆脱政策的影响，实现项目自身的经济性。

表4 政府补贴下降时的IRR变化

3 结论和政策建议

3.1 结论

综上分析可知，分布式光伏在未来将具有巨大的投资价值和竞争力。分布式光伏产业发展的关键是由政府补贴转向平价的市场需求驱动，分布式光伏技术的进步和成本的降低将为产业的发展创造新的机遇。

在北京和上海，分布式光伏发电的LCOE已经低于当地工商业电价，在用户侧已经实现了平价。此外，分布式光伏在这三类太阳能资源区都表现出良好的经济效益和较高的IRR。对于自用比例较高的分布式光伏电站，经济效益更好。

单位投资成本的降低对提高分布式光伏的经济效益起到了积极作用。单位投资成本每降低0.5元/瓦，平均LCOE下降6.14%，平均IRR增加1.42%。随着单位投资成本的降低，一方面，分布式光伏的LCOE将逐步接近脱硫煤标杆电价，预计到2025年将实现完全平价。另一方面，分布式光伏可以摆脱政策影响，实现项目自身的经济性。

3.2 政策建议

本文通过对分布式光伏产业发展环境的分析，结合目前的技术和成本研究，提出以下政策建议：

(1)建立科学的技术标准，鼓励技术创新。逐步提升分布式光伏产业的整体技术水平，实现光伏产品的全生命周期信息化管理。

(2)加快制定和实施分布式光伏运维标准，推进分布式光伏智能化集成和运维。同时，加强与分布式光伏发展密切相关的智能电网、微电网和储能技术研究，推进配套措施，提高分布式光伏的竞争力。

(3)鼓励各类金融机构优先发展分布式光伏项目，开发贷款、融资等新型金融产品。同时，降低分布式光伏的融资成本。