建造光伏发电站成本
预计2020年底光伏电站建设成本平均在3.5元/W左右,此时度电成本为0.36元/度。
1、全国光伏度电成本测算
2019年,全国光伏的年均利用小时数为1169小时,光伏电站建设成本4.5元/W,此时度电成本为0.44元/度。
【备注:全国脱硫燃煤电价平均值为:0.3624元/度。】
根据目前降本趋势,预计2020年底光伏电站建设成本平均在3.5元/W左右,此时度电成本为0.36元/度。
2、不同利用小时数度电成本测算
中国光伏行业协会《中国光伏产业发展路线图》对不同利用小时数的度电成本进行了分析如下:
2019年,全投资模型下地面光伏电站在1800h、1500h、1200h、1000h等效利用小时数的LCOE分别为0.28、0.34、0.42、0.51元/kWh。
随着组件、逆变器等关键设备的效率提升,双面组件、跟踪支架等的使用,运维能力提高,2021年后在大部分地区可实现与煤电基准价同价。
随着产业技术进步,以及国内大基地项目开始开启,风电机组走向大型化,产业链协整推进风电项目的造价逐渐下降,度电成本稳定下行。根据IRENA数据,2000年时陆上风电平准化度电成本LCOE为0.14美元/千瓦时,2020年已下降至0.03美元/千万时,降幅达76%,已低于火电成本。陆上风电总安装成本2000年时为2309.54美元/千瓦,2020年下降至1264.16美元/千瓦,降幅达45%。展望未来,风机有望继续沿着大型化的趋势发展,进一步降低成本的同时能显著提高发电效率,据国家电网预测,预计到 2025 年,我国陆上风电度电成本将由下降至 0.241-0.447 元,相较煤电的经济性有望进一步凸显。海上风电同样受益于风机大型化进程的推进,成本大幅降低,正在快速接近平价点。海上风电平准化度电成本2010年全球平均为0.16美元/千瓦时,2020年已下降至0.08美元/千万时,降幅达50%。海上风电总安装成本2010年时全球平均为4706.00美元/千瓦,2020年下降至3185美元/千瓦,降幅达32%。,水利发电主要的是建设成本高,运营成本相对低,中型水电站成本每度电大约0.25元左右,利润约0.10左右。 平均来看,我国大型水电站单位造价约7000元/kw。 近年来随着原材料成本及移等成本的不断提高,单位造价超过10000元/kw,而火电30~60万千瓦国产机组3500-4500元/kw ,超超临界百万kw机组成本5000元/kw,水电造价明显高于火电。 在建设周期上,火电30万千瓦主力机组准备工期半年到1年,3年后机组开始投产发电;而建设大型水电的工期一般是2年截流,5年后机组开始投产发电。 但是水电运营成本很低,水力发电机组的长运营期和低运行成本,其运行成本就基本只有人工与折旧两项。 目前我国水电运行成本一般是0.04元—0.09元/千瓦时,这其中并未计算诸如环境成本和资源成本,火电的成本0.2~0.3元/千瓦时,并随煤价波动而上下波动。 核电站建造成本按2005年价每千瓦为1.2万元,这个指标是按国产化率70%计算的,预计明后年可以达到,运营成本大致与煤电相当。 2002年法国核电的总成本为煤电的84%~70%,为天然气发电成本的105%~75%;美国2001年核电发电成本为煤电发电成本的114%,为天然气发电成本的64%。
光伏发电设备占用空间较小,在城市里也适用。 而风力发电设备需要有较大风力的地方才能有用武之地,这些地方必定要远离大城市。
在2022年上半年,公用事业规模光伏和陆上风电的全球LCOE分别上升至每兆瓦时45美元和46美元。尽管回到2019年的水平,相比2010年,光伏、风电成本分别下降了86%和46%。
根据各国市场成熟度、资源可用性、项目特征、当地融资条件和劳动力成本,各国风电光伏LCOE有所不同。2022年上半年,巴西最便宜的风电项目LCOE能够达到19美元/兆瓦时,智利的跟踪式光伏发电项目的LCOE为21美元/兆瓦时,丹麦海上风电场的LCOE则为57美元/兆瓦时。如果不包括海上输电成本,丹麦海上风电的LCOE降至43美元/兆瓦时。
尽管可再生能源的成本暂时上升,但由于化石能源和碳价上涨更快,与化石能源发电相比竞争性继续扩大。新建陆上风电和太阳能项目现在比新建燃煤和燃气发电LCOE低40%左右,后者的成本分别为每兆瓦时74美元和81美元。
储能电池行业对大宗商品价格波动特别敏感。2022年上半年储能电池LCOE基准为153美元/兆瓦时,比2021上半年上涨8.4%。碳酸锂是磷酸铁锂(LFP)电池系统的关键投入之一,其价格在过去一年上涨了379%。
山东地区光伏电价分析
山东省年日照时数为2200-2900小时,年总辐射量在1300~1550kWh/m2之间,非常适合建设光伏电站。
(山东省在三类资源区中属于光照条件较好的)
(山东地区最佳倾角及日照小时数) 山东2021年最新电网销售价格如下图所示:
山东省的脱硫煤电价为(含税)每千瓦时0.3949元,售电收益即以脱硫煤电价卖给山东电网。
山东省光伏投资
以1MW的业主自投的工商业光伏电站为例。
我们选用分布式市场比较常用的天合500W组件,组件转化效率为21.2%,电气参数如下图。预计平均每天可以发3289度电,年发电量120万度左右。
根据组件的电气参数,最大功率点的工作电流约12A,我们选择市面上主流逆变器—阳光SG110CX-P2-CN逆变器,此款逆变器最大直流输入15A,能够全面适配当下大功率组件,同时支持1.4及以上超配,节约初始投资。具体参数如下:
安装方式为:每18块组件一串,接14串到逆变器,只需要8台逆变器。
自从2021年产业链价格提升以来,光伏电站原材料和安装成本提高,以3.5元/瓦保守估计,这样整个系统初装费用为350万元左右。
(阳光电源工商业电站)
工商业光伏项目发电量计算
以山东济南最佳发电倾角年发电小时数为例,光伏组件发电衰减率一般不会超过20%,这座电站25年发电情况如图所示。
该电站运营25年总发电利用小时数为27607.760h,25年总发电量约为2760万度。
(25年内各年平均发电量)
工商业光伏收益计算
首先,我们要了解分布式光伏电站收益组成。用户在自发自用时,就不用再交电费。如果余电上网,用不完的电可以卖给国家电网(脱硫煤标杆电价),不仅用电不花钱,还能卖电赚钱。
(阳光电源工商业电站)
在项目自投,不计补贴的情况下,收益计算的三个模式:
1.全部自用
全部自用适合用电量较大的工厂,此时光伏发电的电量全部以电网售电价格节省下来。
据山东电价表格,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。
按照25年内各年平均发电量表格计算,第3-4年可以收回成本。
25年总收益=0.75435元*2760万度=2082.006万元
2.自发自用,余电上网
90%自发自用,10%余电上网。 按照25年内各年平均发电量表格计算,第4-5年可以收回成本。
25年总收益
=2760万度*90%*0.75435+2760万度*10%*0.3949
=1982.7978万元
80%自发自用,20%余电上网。
按照25年内各年平均发电量表格计算,第4-5年可以收回成本。
25年总收益
=2760万度*80%*0.75435+2760万度*20%*0.3949
=1883.5896万元
50%自发自用,50%余电上网。
按照25年内各年平均发电量表格计算,第6-7年可以收回成本。
25年总收益
=2760万度*50%*0.75435+2760万度*50%*0.3949
=1585.965万元
3.全部上网(全额上网)
光伏发电的电量全部以脱硫煤电价卖给国家电网,假设脱硫煤标杆电价不变的情况下。
按照25年内各年平均发电量表格计算,第7-8年可以收回成本。
25年总收益=0.3949元(山东脱硫煤电价)*2760万度=1089.924万元
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:
一座1MW的工商业光伏电站:
从以上数据可以看出,1MW光伏电站每年可以减少1196.4吨的二氧化碳减排量。
(山东最新碳交易新闻)
以最新碳交易新闻为例,可以看出当前单价为25元/吨,则该山东电站每年的碳交易可达2.991万元,25年收益74.775万元。
近日,山东省太阳能协会发布信息,将对部分利用闲置厂房屋顶建设分布式工商业发电设施的企业给予一部分初始安装奖励资金。
因此,如果将山东工厂的卖碳收益及工商业光伏政策补贴计入总收益,加快建设成本的回收,投资回收期将比预期缩短1-2年。
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发改价格[2011]1594号
(一)2011年7月1日以前核准建设、2011年12月31日建成投产、我委尚未核定价
格的太阳能光伏发电项目,上网电价统一核定为每千瓦时1.15元(含税,下同)。
(二)2011年7月1日及以后核准的太阳能光伏发电项目,以及2011年7月1日之前
核准但截至2011年12月31日仍未建成投产的太阳能光伏发电项目,除西藏仍执行每千瓦时1.15元的上网电价外,其余省(区、市)上网电价均按每千瓦时1元执行。今后,我委将根据投资成本变化、技术进步情况等因素适时调整。