行业思考｜光伏电站成本与收益分析

国家能源局最新发布的数据显示，2024年前两月全社会用电量累计15316亿千瓦时，同比增长11.0%，其中第一产业用电增长11.1%、第二产业增长9.7%、第三产业增长15.7%。 根据中国金融研究院的测算，2023年全国的工业增长用电量主要来自生产动力和储能电池、光伏产品和新能源汽车这三类新能源产品的用电。随着互联网、大数据、人工智能等技术的快速发展，数据中心、云计算中心等新型基础设施的建设和运营对电力需求也显著提升，过去五年中国数据中心规模年均增速达到近30%，预计2027年将占到全社会用电量约5%以上。

在电力需求保持刚性上涨态势的同时，电力结构也在全球能源结构转型的历史浪潮下发生变化。根据五大能源集团公布的“十四五”期间清洁能源装机规划，2025年国家能源集团清洁能源装机将达到40%、华电、华能、华润、大唐达到50%、国家电投达到60%。这些头部电力运营公司已经从单一的煤电布局延伸到风、光、火、水一体化和综合能源领域。 在“双碳”背景下，新能源电力的发展迎来了前所未有的热潮，光伏发电作为新能源发电的重要部分极受关注。2024年一季度，全国光伏新增并网4574万千瓦，同比增长36%，其中集中式光伏2193万千瓦，分布式光伏2380万千瓦。截至2024年3月底，全国光伏发电装机容量达到6.59亿千瓦，其中集中式光伏3.79亿千瓦，分布式光伏2.8亿千瓦。2024年一季度，全国光伏发电量1618亿千瓦时，同比增长42%。 那么光伏发电投资回报率怎么样呢？本文将对光伏发电投资回报率及光伏发电建设成本等做一些简单分析。 光伏项目成本构成

根据5月最新的光伏EPC招/中标项目不完全统计，组件中标项目有明确中标价格规模为16000MW，均价为0.870元/W。光伏逆变器中标项目有明确中标价格规模为656.6MW，均价为0.180元/W。分布式大EPC均价为3.04元/W，集中式大EPC均价为3.70元/W。

光伏发电站的建设成本组成，大致可以分为光伏组件、逆变和输配电、电站建设安装、土地价格几个部分。其成本分布见表1：

从成本分布图不难看出，其中光伏组件在成本构成中占据了大头。光伏组件是光伏产业链条中位于光伏电池和光伏系统之间的下游环节，是最小有效发电单位，主要由电池片、互联条、汇流条、钢化玻璃、EVA、背板、铝合金、硅胶、接线盒等九大核心部分组成。 组件制造成本中电池片占比较高，除此之外生产所需辅材相较于其他环节也更多，包括玻璃、胶膜、背板、互联条、汇流条、接线盒等。从成本结构来看，电池片占组件整体成本的比例为61.16%；其次玻璃、背板、EVA胶膜、铝边框成本占比相对较高，单瓦成本占比分别为7.1%、5.2%、8.4%、9%。 光合组件的封装成本构成中不饱和电池片组件，其余组件中，铝边框的成本构成最高，达到23%。其次为EVA、玻璃、背板、焊带和接线盒的成本较高，占比分别为19%、18%、10%、9%和5%。

光伏项目收益分析

影响光伏发电年收益的因素主要包括以下几方面：

1.地理位置：光伏发电的收益与太阳辐射量有关，而太阳辐射量与地理位置密切相关。一般来说，地处南方的地区辐射量较高，光伏发电的收益也相对较高。

2.气象条件：天气，如阴天或雨天会影响发电量。气温越高，发电量越低，温差越大，发电量越高。

3.光伏板质量：不同的光伏板品牌和型号，质量不同，光伏板的转换效率不同，也会影响发电量。

4.运行方式：光伏发电可以通过自发自用或卖给电网两种方式进行，两者的收益也会有所不同。

5.补贴政策：不同城市和地区的补贴政策也有很大影响，光伏在2017年之后开始平价上网，对应的2018年之后大型电站就没补贴了，2022年之后分布式光伏没有补贴（国家补贴没有，地方有的还有）。

光伏电站发电收益如何测算？

倾角年日照小时数

测算时，首先需查询当地的年日照有效小时数。同等装机容量下，年光照有限小时数直接决定发电量的多少。以盐城为例，太阳年辐射总量为116.2-121.0千卡/cm2，一年中以7、8、9月为最多，1、2、12月为最少。全年光照时间平均在2280小时左右，其中春季占25%，夏季占29%，秋季占24%，冬季占22%。太阳能发电有效时间1200小时左右。

电站发电量测算

在进行发电量测算时，除了装机容量、日照小时数外，还需考虑电站系统的综合效率。 假设建设的电站系统效率为83%，组件首年衰减率1%、剩余年限衰减率0.4%，则1MW光伏电站首年发电量为：1000KW（安装容量）× 1200h（年日照小时）×83%×0.99（系统综合效率）=98.6万度。

电站的回本期一般受到辐照条件、综合电价、光伏自用比例、电站稳定性等因素影响，如综合电价为0.8元/度，100%消纳，年利用小时1200h 无贷款利息，则电站的回本周期约为4年。

电价数据

光伏电力卖给国家电网是按照脱硫煤标杆电价算的，加权平均电价为光伏出力时段综合用电电价，光伏发电时间主要集中在9:00—16:00期间，结合该时间段峰平谷电价的平均值，可得出加权平均电价，每个月的加权平均电价略有浮动。据江苏电价表格，高峰时段是8:30-11:00、14:00-21:00，低谷12:00-13:00、23:00-7:00、其余平时段。假设光伏电站晚上6点后基本不发电，则折合电价(按峰平谷比)=0.75435元。 电站发电收益测算 有了以上几项关键数据，再结合企业自发自用电量比例，电站发电收益就可快速得出，计算公式为：电站年发电收益=（自发自用电量×加权平均电价）+（上网电量×脱硫煤电价）。 以1MW为例，投资成本约为3.04元/W*1000*1000=304万。 每年电费收入则为：98.6万度*0.3949元（江苏脱硫煤电价）=38.9万，差不多第7-8年可以收回成本。

碳交易收益

随着全国统一碳交易市场的逐渐成熟，工厂碳减排收益也计入工厂整体收益： 目前1MW光伏电站每年可以减少1196.4吨的二氧化碳减排量。 以上海环境能源交易所2024年5月31日组织实施了本市碳排放配额有偿竞价数据，最新碳交易统一成交价为75.06元/吨。则1MW的光伏电站，每年卖碳受益有8.9万。如果把卖碳收益及工商业光伏政策补贴计入总收益，投资回收期将会比预期缩短1-2年。