光伏发电成本的计算与预测

2013-8-9 10:10| 发布者: apple| 查看: 407| 评论: 4|来自: 能源观察网

摘要: 光伏发电成本，发电成本是指单位发电量（一个千瓦时）的价格。度电成本计算了光伏发电的真实成本，度电成本是每千瓦时的成本，涵盖光伏发电系统全部寿命周期内的所有投资和运行成本，包括消耗的燃料和设备 ...

　　光伏发电成本

　　发电成本是指单位发电量（一个千瓦时）的价格。度电成本计算了光伏发电的真实成本，度电成本是每千瓦时的成本，涵盖光伏发电系统全部寿命周期内的所有投资和运行成本，包括消耗的燃料和设备更替的成本。采用度电成本能够使光伏发电系统与任何一种电站相比较。

　　度电成本计算包括：电站的寿命周期、投资成本、运行和维护成本、贴现率、电站位置。

　　技术、市场类型和目标国家

　　本报告选择的技术类型包括晶体硅、薄膜；市场包括3千瓦居民房屋、100千瓦商业建筑、500千瓦工业电站、2500千瓦地面电站；国家包括法国、德国、意大利、西班牙、英国（共占据2010年欧洲光伏发电市场的82%）。

　　光伏发电系统目前和未来的价格

　　光伏发电系统价格

　　光伏发电系统价格包括：光伏组件、并网逆变器、配电设备及电缆、电站建设安装。

　　2010年光伏组件价格占光伏发电系统价格的45%-60%，是光伏发电系统价格中最重要的组成部分。

　　光伏发电系统寿命周期成本

　　光伏发电系统寿命周期成本包括：运行和维护成本、并网逆变器更换成本、土地成本（只针对地面电站）、寿命周期末光伏发电系统的回收成本

　　贴现率

　　本报告评估的发电成本是一个理论值，与实际市场的发电成本可能有差别。在实际中，投资成本通常被提前支付。其他的成本在寿命周期内被支付。而每千瓦时的收入对应的是整个寿命周期内的现金流。

　　因此，所有不被提前支付的成本计算时都需要贴现，以便符合现在的价值。贴现率根据市场类型和国家不同而不同。基于五个国家间政府长期债券收益率的不同，国家特定风险已经被考虑。此外，居民光伏发电系统和其他光伏发电系统贴现率的不同也被考虑。

　　当考虑不同国家金融环境的稳定性时，没有反映金融机构如何看待光伏发电技术的今天和未来。鉴于此，个人和投资机构的贴现率有可能会更高。鉴于金融机构融资意识的上升和光伏发电越来越被认为是低风险投资，光伏发电系统的投资回报率可能开始下降。基于目前的水平，居民光伏发电系统的投资回报率将从6%-8%下降至4.4%-6.1%，其他光伏发电系统的投资回报率将从8%-12%下降至6.5%-8.2%。如果投资回报率没有下降，表明光伏发电度电成本仍然比预期的高，将推迟光伏发电实现竞争力的时间。

　　未来光伏发电系统价格的趋势预测

　　光伏发电系统价格的变化依赖于市场的变化，报告选择中间情景：2010-2015年，考虑EPIA政策驱动情景；2015年后，考虑EPIA快速增长情景。

　　光伏组件：假设学习率为20%。累计装机容量每增长一倍，光伏组件价格将下降20%。到2020年薄膜光伏组件学习率都假设为20%，2020年晶体硅光伏组件学习率下降为15%。

　　并网逆变器：小规模并网逆变器（应用在居民光伏发电系统）学习率假设为20%，大规模集中并网逆变器（应用在其他光伏发电系统）学习率假设为10%。

　　配电设备及电缆：配电设备及电缆价格依赖于原材料价格、规模和学习率。但最重要的影响因素是光伏组件效率。效率越高，配电设备及电缆价格越低。效率的变化基于EPIA的路线图。

　　电站建设安装：参数设置与配电设备及电缆一样。还要考虑人力成本。

　　光伏发电量计算的参数

　　计算度电成本，先要计算光伏发电系统的发电量。包括几个参数：

　　太阳能辐射量：基于PV-GIS数据库。

　　系统效率：光伏发电系统不能100%的满发。假设居民光伏发电系统效率为75%，大型系统为80%。

　　寿命周期：假设光伏组件的寿命周期为25年，到2020年达到35年。并网逆变器的寿命周期从2010年的15年到2020年的25年。

　　光伏组件的衰减率：假设基于普遍接受的事实，25年后光伏组件的效率为初始的80%。到2020年35年后光伏组件的效率为初始的80%。

　　光伏发电成本下降的巨大潜力

　　光伏组件价格：20%学习率

　　过去二十年，光伏发电系统成本已大幅下降，逐渐接近具有竞争力。过去二十年，光伏组件累计销售量增长一倍，光伏组件价格就下降20%。2011年7月，欧洲光伏组件平均价格达到1.2欧元/瓦，比10年前下降70%。

　　到2020年光伏发电系统价格能够下降36%-51%

　　光伏发电系统成本主要受初始投资成本的影响，其他成本相对较小。

　　光伏发电系统价格已经快速下降，过去5年在欧洲已经下降50%。未来10年，预计光伏发电系统价格能够下降0.83-1.59欧元/瓦，相当于下降36%-51%。在所有国家和所有的市场类型，光伏发电系统价格的显著下降都是有可能的。比较几个国家的价格，德国是最低的，但其他几个国家与德国的价格差距快速缩小。

　　相对于成熟的德国市场，其他欧洲国家的光伏发电系统价格水平更高。这主要是因为更小的市场缺乏竞争和政策选择，将有利于更贵的光伏发电系统的发展，同时更繁杂的行政和并网流程减小了市场对价格水平的影响程度。此外，不可持续的激励机制也人为的减慢了价格的下降。

　　到2020年光伏发电成本能够下降50%

　　欧洲光伏发电成本具有巨大的下降潜力，预计到2020年能够下降50%。考虑的参数包括：2类不同的技术、5个不同的国家（不同的太阳能辐射量、金融环境、光伏发电系统价格、运行和维护成本）、4类不同的市场。

　　研究基于成熟市场的假设，即所有市场的行为都和德国市场一样，如果有些国家没有达到成熟市场，那么其光伏发电成本将比理想水平更高。2010年欧洲光伏发电平均度电成本为0.239欧元/千瓦时，2011年上半年为0.203欧元/千瓦时。2020年成本的范围约是2010年的一半。

　　成熟市场的条件包括几方面：减少的利润、有经验的安装商、开发商、零售商体系、各利益方的公平竞争、透明的和有效的行政规则和并网流程。

　　一些结论

　　居民房屋、商业建筑、工业电站、地面电站等所有市场类型的发电成本下降的比例相对稳定。预计未来10年内所有市场类型都将实现有吸引力的发电成本。

　　此外，辐射水平越高，发电水平越低。然而，在更少阳光的北欧地区也将能够实现有吸引力的发电成本。