国家能源局公布《2018年上半年光伏建设运行情况》显示,截至2018年6月底,我国光伏发电累计装机容量已达到154.51GW,而北京市光伏发电累计装机量为31万千瓦,光伏电站装机为5万千瓦,新增光伏装机量6万千瓦,北京光伏装机量排名垫底。
根据规划,2020年北京市的光伏发电装机容量将超过1000兆瓦,而北京市5000平米以上屋顶分布式光伏预估装机容量为3195.5兆瓦,开发如果三分之一,就可以实现2020年的目标,因此北京市工商和户用分布式光伏发展空间非常大,市场前景非常广阔。
在我国大陆31个省市(区)之中,北京扶持光伏发展的政策支持力度最大。9月份,《北京市分布式光伏发电项目奖励名单(第六批)》公布,北京安装分布式光伏电站除了享受0.42元/度的国家补贴(注:按照823号文件,补贴金额已有变化)之外,还会享受到0.30元的市级补贴。
那么,光伏新政之后,北京分布式光伏市场容量又多大?在北京发展工商业和户用屋顶分布式光伏项目,具体的投资收益如何?电价、政策方面还有哪些利好因素?具体的项目立项和补贴申报又如何操作呢?
北京地区太阳能资源
北京地区太阳辐射量全年平均为4600~5700MJ/m2。高值区位于北部地区,年辐射量均在5600MJ/m2以上;低值区位于房山区的霞云岭附近,年辐射量约为4650MJ/m2,从全国的光能源分布来看,北京属于较好的能源区域。5-6月份是属于资源光照最好的月份,适合太阳能的开发利用,同时北京又是电力大量消耗的区域,利于建设自发自用模式的太阳能发电。
通过测算,北京市如果按照倾角31°敷设光伏电池板,年满发小时数为1087.45h,按照造价6.5元/W,全投资全上网收益8.1%。
北京市太阳能资源较好。根据Metenorm的数据,多年平均的水平面年总辐射量为1365kWh/m2,如下表所示。
表:北京市的多年平均月总辐射量(单位:kWh/m2)
利用PVsystem软件计算项目的峰值小时数为1583h。另外由于户用系统的直流线路、交流线路的长度短,因此,户用光伏系统的PR值远高于普通的分布式光伏项目,一般可以达到90%以上。
北京地区工商业分布式
光伏投资收益分析
截至今年 6 月底,北京市场各类主体总量达 205 万户,根据中国城市统计年鉴-城市建设用地状况报告,北京市城市建设用地面积1586km2,全市屋顶总面积约2亿平方米,光伏可利用面积745.42km2,光伏装机潜力74.54GW,保守场景14.91GW,基本场景29.82GW,积极场景44.73GW,估计有30万亿元的市场容量。
能量魔方北京市屋顶资源数据统计中分析,北京的七个区,通州、大兴、朝阳、昌平、顺义、海淀、房山是屋顶最多的区域。将北京七个区的屋顶按照不同的面积不同级别统计以后,发现5000-10000平的屋顶数目占比约60%,10000-20000平的屋顶数目占比约25%,从北到南取四个城市,天津、苏州、上海、深圳对比分析,各面积范围屋顶资源占比,得出的结果5000-10000占比60%,10000-20000占比25%,得出类比于著名的雅各布·博尔碎片规律,可提出一个理论,一所综合性城市的工商业屋顶面积范围分布规律是,5000至10000平屋顶个数占比约60%,10000至20000平屋顶个数占比约25%。85%的屋顶都是2000-5000平米之内,大量的面积针对中小型企业。
案例1:800kW的工商分布式光伏电站
通过测算,800kW的工商分布式电站,投资520万元,首年收益91.2万元,8.34年回本。按照造价6.5元/W,全投资全上网收益8.1%。
案例2:5kW光伏电站
北京装机容量5kW的电站,平均全年每天发电20度左右,占地面积约40-50平方米,投资金额约为5万元。
10kW电站平均每天发电42度左右,占地面积100平方米左右,投资金额约为10万。
居民光伏系统一般根据屋顶面积设计光伏发电系统,装机容量3-10kW,投资大概需要3-10万元。
北京自发自用余电上网模式下,度电补贴收益为0.72元/度(其中国家补贴0.42元,市县补贴0.3元);全额上网模式下度电补贴收益为1.05元/度(其中北京市光伏发电标杆上网电价为0.75元,市县补贴0.3元)。
一档居民电价为0.4883元/度,卖电价格为0.35元/度(脱硫燃煤标杆电价)。以北京的日照条件,预计5kW电站一年可发7300度电。居民年用电量初步定为2000度。以下计算两种上网模式下的收益。
在“全额上网”模式下,所有光伏发电都卖给电网。
补贴收入:7300×1.05=7665(元)
合计收入:7665(元)
在“自发自用,余电上网”模式下,自用1000度光伏发的电,其余光伏发电卖给电网。自用的另外1000度购买的是电网的电。
卖电收入:(7300-1000)×0.35=2205(元)
补贴收入:7300×0.72=5256(元)
节省电费:1000×0.4883=488.3(元)
合计收入:2205+5256+488.3=7949.3(元)
光照越好、补贴越高,回本年限越短。北京回本期在5-8年左右。在上面这个计算示例中,一套5kW的分布式光伏电站,投资约为5万元,若采用全额上网模式,6.5年可回本;若采用自发自用余电上网模式,6.3年即可回本。
分布式光伏电站是一次性投资,回报周期长,收益长达25年,所以还有“光伏养老”的说法。其年收益率高于10%,远超银行存款利率。随着政府对分布式光伏的大力推进和建造成本的下降,未来分布式光伏将有可能是随处可见的“屋顶银行”。