王藝曉， 蔡祥雨

（1.浙江華云電力工程設(shè)計咨詢有限公司， 浙江 杭州 310000；2.浙江省送變電工程有限公司， 浙江 杭州 310000）

0 引言

國家碳達峰碳中和目標的提出使得以光伏為代表的可再生能源戰(zhàn)略地位凸顯。光伏發(fā)電作為發(fā)電方式之一，具有較好經(jīng)濟效益。分布式光伏發(fā)電項目的經(jīng)濟指標是光伏投資方重點關(guān)注的問題，主要體現(xiàn)了項目經(jīng)營狀況和盈利能力，是光伏項目規(guī)模發(fā)展的基礎(chǔ)和前提[1]。但光伏項目的經(jīng)濟效益受外部因素影響非常大，影響項目投資決策的因素也比較多，很多因素具有一定的不確定性。在眾多因素的共同作用下，會影響到光伏發(fā)電項目的投融資順利進行，以及運營后產(chǎn)生的效益，從而對光伏發(fā)電項目的投資決策產(chǎn)生影響。因此，進一步探析投資效益分析評價對分布式光伏的發(fā)展具有重要意義。

1 當前光伏投資效益評價存在的問題

1.1 消納率的測算缺乏科學性與合理性

全額上網(wǎng)模式的分布式光伏發(fā)電項目，直接接入公共電網(wǎng)，成本回收周期與用戶用電無任何聯(lián)系，其成本回收周期不受用戶用電情況變化而變化。對于自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式的分布式光伏發(fā)電項目，其成本回收周期將隨著自用比例的增長而逐步降低，極端情況下成本回收周期相差一倍之多，因此自用比例的大小是影響投資者成本回收周期的重要因素之一[2]。因此第三方資本在采用合同能源管理模式建設(shè)分布式光伏項目時，大多數(shù)企業(yè)是考慮自用比例這一項敏感因素。而光伏的消納電量比例的高低是自用比例的主要體現(xiàn)。因此對于光伏消納率的測算就尤為重要。而當前光伏消納率計算方式并未對如行業(yè)特性、經(jīng)濟增長因素等影響因素進行考慮和合理分析，因此當前消納率的測算缺乏科學性與合理性[3]。

1.2 財務(wù)邊界條件的界定標準不統(tǒng)一

在光伏發(fā)電項目的投資決策中，項目的經(jīng)濟效益是企業(yè)投資決策的主要依據(jù)，因此對于項目經(jīng)濟效益的分析顯得尤為重要。而影響項目經(jīng)濟效益的因素眾多，不同的財務(wù)邊界條件對分布式光伏項目投資的收益率也構(gòu)成較大的影響。而當前常用的光伏投資測算模型尚未形成一套統(tǒng)一標準的財務(wù)邊界條件，從而影響了測算結(jié)果的精準性[4]。

而測量結(jié)果的準確性體現(xiàn)在對光伏投資成本費用進行合理的預測。成本費用是指在運營期內(nèi)光伏電站為發(fā)電所發(fā)生的全部費用，包括折舊攤銷、電廠人員工資福利費、維修費、保險費、材料費、管理費用及利息支出等。成本費用是影響電站LCOE（平準化度電成本）的最主要因素[5]。光伏項目經(jīng)濟效益評價成本參數(shù)取值有所不同，對于經(jīng)濟效益測算的影響也不同，而現(xiàn)實過程中光伏經(jīng)濟效益評價成本參數(shù)取值并不統(tǒng)一，因此需要統(tǒng)一財務(wù)邊界條件的界定標準，從而測算出相應分布式光伏發(fā)電項目合理的成本數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法及內(nèi)容

1.3.1 研究方法

本文以2022 年國網(wǎng)浙江電力發(fā)布的數(shù)據(jù)為例，在對負荷曲線與發(fā)電曲線進行擬合的基礎(chǔ)上，導入影響多因子分析，對消納率的測算進行優(yōu)化與修正。企業(yè)消納光伏電量的比例計算方法修正為：根據(jù)電網(wǎng)公司調(diào)取的企業(yè)每15 min 功率數(shù)據(jù)計算各時段企業(yè)用電平均功率；模擬光伏發(fā)電單位小時平均功率；計算消納比與電量法對比取其低者；構(gòu)建LPM模型（線性概率模型）優(yōu)化消納率。

1.3.2 研究內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)有的企業(yè)消納率測算方案，本研究注意到其中有幾處值得優(yōu)化考慮的地方。

1）地市用電情況。根據(jù)國網(wǎng)浙江電力發(fā)布的2022年浙江省各地市、各行業(yè)電力數(shù)據(jù)報告，寧波地區(qū)一972.7 億kW·h 的用電量居全省第一，杭州以949.90億kW·h 居于第二，而用電量最少的地市麗水為139.10 億kW·h[6]。這就很明顯地反應出各地用電需求不一的現(xiàn)象?？紤]到不同地區(qū)用電需求量不同，那么出現(xiàn)用電緊張情況的情況也不相同。根據(jù)合理推測，在用電量較多地區(qū)的企業(yè)，更有需求為自身企業(yè)發(fā)展建設(shè)光伏電站，滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。因此，在模型優(yōu)化方案中，本研究將用電量最多的前5 個地市分為一組，即杭州、寧波、溫州、紹興、嘉興五個地市，后面的城市為另一組。

2）行業(yè)發(fā)展情況。同樣根據(jù)2022 年浙江省各地市、各行業(yè)電力數(shù)據(jù)報告，浙江省內(nèi)31 類制造業(yè)只有10 類行業(yè)用量同比實現(xiàn)增長，增長的行業(yè)為光伏設(shè)備及元器件制造業(yè)、新能源車整車制造業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)、充換電服務(wù)業(yè)等。這幾個行業(yè)都是目前經(jīng)濟發(fā)展的熱點行業(yè)，如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字經(jīng)濟、新能源行業(yè)。因此根據(jù)合理假設(shè)，行業(yè)的經(jīng)濟效益越好，企業(yè)廠區(qū)內(nèi)的效益越高，企業(yè)廠區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)工作量越大，對電力的需求量也就越多，光伏發(fā)電的消納率也越高。因此，本模型希望在現(xiàn)有的光伏發(fā)電預測分析發(fā)電消納率模型基礎(chǔ)上，增加研究發(fā)電設(shè)備所安裝的企業(yè)行業(yè)發(fā)展情況對消納率的影響。

在模型設(shè)立中，根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的2022 年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟效益數(shù)據(jù)中的營業(yè)收入增長率來反映各行業(yè)的生產(chǎn)情況。

2 消納率預測模型建立與數(shù)據(jù)描述

2.1 數(shù)據(jù)描述及模型建立

為了研究企業(yè)所屬行業(yè)對于光伏發(fā)電消納率的影響，模型采用國家統(tǒng)計局發(fā)布的2022 年全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)營業(yè)利潤作為自變量代表行業(yè)的廠區(qū)活躍情況。規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)是年主營業(yè)務(wù)收入為2 000 萬元及以上的工業(yè)法人單位。營業(yè)收入是指企業(yè)從事銷售商品、提供勞務(wù)和讓渡資產(chǎn)使用權(quán)等生產(chǎn)經(jīng)營活動形成的經(jīng)濟利益流入，包括主營業(yè)務(wù)收入和其他業(yè)務(wù)收入。在模型設(shè)立中，需要反應各行業(yè)的用電需求程度，根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的2022 年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟效益數(shù)據(jù)中的營業(yè)收入增長率來作為各行業(yè)的生產(chǎn)用電需求情況增長情況參考。

另外，模型中采用Meteonorm8.0 數(shù)據(jù)作為常見光照輻射數(shù)據(jù)庫的多年平均太陽輻射數(shù)據(jù)。將各地市按照用電量數(shù)據(jù)大小分為兩組，數(shù)據(jù)來源為國網(wǎng)浙江電力發(fā)布的2022 年浙江省各地市、各行業(yè)電力數(shù)據(jù)報告，同時設(shè)置虛擬變量。

模型將光伏用戶的實際消納率作為因變量，以原有光伏發(fā)電預測模型計算的預測消納率、2022 年工業(yè)企業(yè)營業(yè)收入增長率、是否為用電高峰城市為自變量、年平均總輻射量、裝機容量，進行回歸分析。其具體模型如下：

各個變量的具體定義如表1 所示。

表1 變量定義表

2.2 模型回歸數(shù)據(jù)分析（見表2）

表2 消納率預測模型回歸結(jié)果

2.3 回歸結(jié)果分析及應用

首先，就模型整體而言，模型的F檢驗的P值為0，R2=0.9846，說明模型整體上是顯著的。再從模型的具體參數(shù)上看，原有預測模型的系數(shù)為0.88，在1%的水平上顯著。這說明原有的預測數(shù)據(jù)在很大程度上已經(jīng)接近了真實的消納率數(shù)據(jù)。同時，與之前本文估計的一樣，工業(yè)企業(yè)營業(yè)收入增長率對真實的光伏用戶消納率有正向的影響關(guān)系，工業(yè)企業(yè)營業(yè)收入增長率的系數(shù)為0.302，在10%的水平上顯著。另外，是否為用電高峰城市也對消納率有正相關(guān)的影響，在1%的水平上顯著，這說明在用電高峰城市中，因為用電緊缺，增大了消納率。最后分布式光伏電站樁基容量和本地年平均光輻射量對模型也有正相關(guān)關(guān)系，但結(jié)構(gòu)并不顯著，這可能是因為光輻射數(shù)據(jù)精度受限于整個城市，不夠精確所致，未來仍然存在優(yōu)化空間。

鑒于當前的回歸結(jié)果，本文認為，在優(yōu)化模型時，可以考慮將光伏用戶的行業(yè)數(shù)據(jù)納入消納率預測模型，可以以行業(yè)的營業(yè)收入增長水平作為引用數(shù)據(jù)，以0.479 的系數(shù)折算計入新模型中。同時，可以將各地市的用電水平納入消納率測算模型中。

3 案例分析

3.1 案例介紹

以浙江富陽某集團有限公司的廠房屋頂建設(shè)光伏發(fā)電項目為例進行分析，公司經(jīng)營范圍包括：地埋式高壓電力電纜保護管、玻璃鋼電力管、環(huán)保成套設(shè)備生產(chǎn)，銷售等。其廠房屋頂面積共計約19 163 m2，其中利用面積共計約15 443 m2。光伏發(fā)電項目裝機容量1 118.885 kWp。本項目場址具有充分的光伏發(fā)電項目的資源條件。

3.2 案例建設(shè)前分析

在案例建設(shè)前，報告中已經(jīng)估計發(fā)電收入情況。其中自發(fā)自用部分電價本項目企業(yè)電價為大工業(yè)電度電價，根據(jù)當時的電價政策，本案例參考執(zhí)行代理機制前電價標準，效益分析電價按浙江省電價政策執(zhí)行。

結(jié)合光伏發(fā)電項目發(fā)電時段，可以計算光伏電自用部分基準電價為0.79 元/kW·h。能源管理合同根據(jù)光伏發(fā)電項目投資方與產(chǎn)權(quán)企業(yè)雙方簽訂的協(xié)議，約定光伏電價為0.655 7 元/kW·h。余電上網(wǎng)部分電價按脫硫標桿電價0.415 3 元/kW·h。

經(jīng)歷史用電數(shù)據(jù)測算，本光伏發(fā)電項目投運后自用消納率預計約為82%。在計算期內(nèi)按照電價（不含稅）計算，25 年發(fā)電總收入1 422.34 萬元，年均發(fā)電收入約56.89 萬元。根據(jù)相關(guān)資料估計，結(jié)合光伏發(fā)電項目發(fā)電時段，確定光伏電自用部分約定電價折扣83%，即光伏電價為0.655 7 元/kW·h。

案例為大工業(yè)用電，雖然彩鋼瓦需進行加固增加投資，但電價和消納比例都較高，項目盈利能力較好。案例建設(shè)前，估計內(nèi)部收益率達到9.67%，收益率（所得稅后）為9.67%，投資收益率7.18%，項目靜態(tài)投資回收期為9.32 年，動態(tài)投資回收期13.65 年，財務(wù)凈現(xiàn)值139.64 萬元。

3.3 項目實際消納率

由于本案例地處杭州富陽，用電需求較多，同時案例企業(yè)為制造業(yè)企業(yè)，在去年中有較多增長，因此會產(chǎn)生更多用電需求。根據(jù)上文回歸模型分析，項目實際消納率應當高于預測消納率。實際情況中，本案例于2022 年1 月并網(wǎng)。根據(jù)一年來的發(fā)電數(shù)據(jù)，本案例實際消納率為87.62%，高于原先預計水平，由此推斷，項目內(nèi)部收益率會比預測的更高。

4 結(jié)語

多約束條件下光伏投資評價決策LPM模型解決方案能夠?qū)夥{率測算進行優(yōu)化與修正，使光伏消納率更加具有科學性和合理性，增加了投資效益分析評價的準確率，提高了光伏投資效率。

而隨著國家光伏產(chǎn)業(yè)進一步完善，光伏的應用越來越廣泛，分布式光伏發(fā)電項目進一步發(fā)展，其投資效益評價也將越來越復雜。因此未來需要建立更加完善的光伏投資評價體系，就必須對消納率預測模型和數(shù)據(jù)進行更精確的分析，也就要求必須建立統(tǒng)一標準的光伏發(fā)電項目評價指標來提高光伏投資回報預測的準確性，這是未來光伏產(chǎn)業(yè)投資評價重要的發(fā)展方向。