光伏电站成本计算

光伏发电的成本,也就是每度电多少钱,不能简单地根据装机成本分析,它与如下五大因素有关:

(1)装机成本

(2)日照条件(年满负荷发电时间)

(3)贷款状况(贷款利息和贷款在总投资的比例)

(4)投资回收期(折旧年限)

(5)运营维护费用

由于这五大因素每个因素都有其独立的变化性,相互的影响也十分明显。例如,同样的装机成本放在不同的地域、或者同样地域、同样的装机成本、但投资采用了不同的贷款比例,或者采用不同的折旧年限,等等,都会带来截然不同的光伏发电成本价格。

为了进行准确的光伏发电成本的测算,需要对于光伏发电的成本进行详细而科学的分析,这里,给出了一个光伏发电的成本电价的数学分析模型。

1、发电成本构成

1.1 装机成本(Civs)

装机成本就是一个光伏电站的总投入,它也是光伏电站公司的财务报表上的固定资产。由如下式构成:

Civs = Cpan+Cstr+Casb+Ccab+ Cbas+ Ctrc+ Cpom+ Cinv+ Cdis+ Ctrf+Cacc+Ccon+Cmon+Ceng+Cman+Cland    (1)

其中:

Cpan为光伏组件成本,

Cstr为组件支架成本,

Casb为安装费,

Ccab为电缆成本,

Cbas为支架基础成本,

Ctrc为追踪系统成本,

Cpom为功率优化系统成本,

Cinv为逆变器成本,

Cdis为高低压配电系统成本,

Ctrf为变压器成本,

Cacc为外线接入费用,

Ccon为土建(基础、配电房、中控室、宿舍、道路)成本,

Cmon为电站监控系统成本,

Ceng为施工与安装费用,

Cman为施工管理费,

Cland为土地购置费用。

式(1)所计算出的 Civs 为装机成本,它实际上就是电站的总投入,也是电站的固定资产。

1.2 运营管理成本(Cop)

主要是电站维护和管理费用,光伏电站可以按照总体固定投资提取某一比例进行估算。由于光伏发电在营运过程中,不需要原材料,也没有运动磨损不部件,因此,维护费用很低,也完全可以预见。光伏电站的运营管理成本可用下式表达:

Cop = Civs * Rop   (2)

其中,Rop为运营费率,指运营费用占总投资的比例。通常,维护费用除了人员工资外,主要是备件费用。根据目前为止的光伏电站经验,运营费率通常在1~3%之间。装机容量越大的电站,比例越低。

1.3 财务费用(Cfn):

主要是贷款利息。这是光伏电站运营中变数最大的一项。它取决于贷款占总投资的比例Rloan和贷款利率Rintr:

Cfn=Civs * Rloan * Rintr    (3)

例如,一个10MW的电站,现阶段总投入大约为12000万元,如果贷款75%,年利率为7%,则每年财务费用Cfn为:12000*75%*7%=630万元。如果全部为自有资金,则财务费用为零。

2、光伏电站的年收入Ip

每个光伏电站的收入Ip为:

Ip = P * Hfp * Tarif + Isub    (4)

式(4)中,P为电站装机功率,应当以千瓦(KW)为单位,Hfp为年满负荷发电小时数,它相当于1KW容量在当地一年发出的电度数;Tarif为上网电价。Isub为电站的其它收入,如CDM指标销售收入和来自于政府的其它补贴。

3、光伏电站的年利润Iint

发电站的年利润就是发电收入减去所有的成本后,再加上其它收入:

Iint = Ip-Cop–Cfn = P*Hfp*Tarif+Isub–Cop–Cfn    (5)

这里还有一个假定,就是某个光伏电站的年满负荷等效发电时间是稳定的,其实,年满负荷等效发电时间虽然主要只与当地日照条件有关,但实际上,组件的稳定性会有影响。目前,按照国际光伏产业通用的要求,光伏组件每年的衰减不得高于1%,或者,25年不得小于20%(递进衰减)。而目前大多数厂家实际给出的数据是每年的衰减不超过0.5%。而实际的数据更小。因此,为简单起见,可以假定光伏电站安装运行后,每年的年满负荷等效发电时间是个常数。

4、成本电价(Tcost)计算:

假设Tcost为成本电价。因为光伏电站的发电不需要采购燃料或其它原料,日常运营费用很小,每个电站的成本电价主要取决于固定资产折旧,也就是与预期的投资回收期密切相关。这里,对成本电价的定义是,在预定的投资回报期内能够收回光伏电站总投资成本的最低电价。这样,只要确定了投资回报期Per,就可以确定光伏电站每年的最低利润Int0:

Iint0=Civs/Per    (6)

令式(5)中的Iint = I int0, 并将式(6)代入(5)

Civs/Per =P * Hfp * Tarif + Isub – Cop – Cfn     (6-1)

对式(6-1)计算所得到的Tarif即为Tcost:

Tcost =(Civs/Per+Cop+Cfn-Isub)/(P*Hfp)    (7)

再将式(2)和式(3)代入上式(7),得到:

Tcost =(Civs/Per + Cins * Rop+ Civs * Rloan * Rintr - Isub)/(P * Hfp)

= Civs(1/ Per + Rop + Rloan * Rintr- Isub/ Civs)/(P * Hfp)    (7-1)

式(7-1)就是光伏发电的成本电价。由于光伏电站总投资与装机容量通常成正比关系,我们用Cp代表单位装机容量的装机成本,即Cp = Civx/P。而光伏电站的CDM收入以及其它补贴也与装机成本有正比的关系。假定isub = Isub/ Civs,作为单位装机成本的其它补贴收入,称为电站的其它补贴收入系数。则式(7-1)可表示为:

Tcost =Cp(1/ Per + Rop + Rloan * Rintr - isub)/ Hfp    (8)

式(8)即为光伏发电成本电价的计算公式。它表示出了光伏电站的成本电价与光伏电站的单位装机成本Cp、投资回收期Per、运营费用比率Rop、贷款状况(包括贷款占投资额的比例Rloan和贷款利息Rintr两个参数)、年等效满负荷发电小时数Hfp等五大因素的具体关系。此外,还有该电站所享受到的其它补贴收入系数有关。

式(8)即为光伏发电的成本电价的数学分析模型。(完)