屋顶分布式光伏发电项目投资决策探讨

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摘要:加快发展中东部地区的分布式能源，推动我国能源体系向绿色能源低碳转型，成为未来一段时间的重要发展任务。与集中式光伏项目相比，分布式光伏项目规模相对较小，运作较灵活，更适合大范围推广。但由于我国分布式光伏项目起步较晚，涉及复杂的评估，对企业来说，项目投入较大，收益回收期较长。目前主要以EPC模式(屋顶业主自行投资建造)和EMC模式(合同能源管理，节能效益分享)为主，对于有意向利用光伏太阳能的广大中小企业，投资决策如何选择，不仅面临光伏相关行业人才短缺问题，而且要评估各种政策、技术等潜在风险。试图从财务视角探析并建立经济效益评价指标体系评价光伏发电项目。

关键词:光伏发电;合同能源管理;投资决策

在国家大力发展清洁能源的背景下，V公司管理层认识到公司厂房屋顶长期闲置，造成资源浪费，希望推进屋顶分布式光伏发电项目。马驰［1］分析了影响屋顶分布式光伏发电项目中所涉及的经济效益认为:初始投资成本、并网电价、国家能源补贴政策等是投资者需要考虑的敏感因素，对于光伏发电项目的指标敏感性进行分析后发现，并网电价对屋顶光伏发电项目的投资回报影响较为显著。本文通过一系列研究从中选择较为合理的投资方案，为类似经济组织提供决策参考。

1案例公司背景及技术优势

1.1案例公司背景

V公司的母公司V集团是世界石化电力行业关键零部件的主要制造商之一，总部位于加拿大，经营范围是研发、设计、生产、销售石油、化工等行业使用的流体控制类产品，并提供相关技术服务。V公司是21世纪初政府招商引资最后一批进入中国市场的全球知名品牌，具有专业的知识技术及高精度的机械制造工艺，相关产品得到世界权威机构的认证。公司在江苏省属于规模以上企业，年均消耗电量高达432606kW·h。公司自建厂房，屋顶可利用面积约8000m2，屋顶为钢筋水泥结构，在屋顶之上加铺彩钢瓦，目前屋顶全部闲置。如果能积极推进绿色清洁能源项目应用，将会为企业带来可观的经济和社会效应。建成后的光伏电站将成为厂区内的生态环保景观，公司也将成为绿色清洁能源标杆示范企业，对提升企业形象起到积极的作用。

1.2分布式光伏发电优势

1.2.1企业的用电高峰负荷与分布式光伏发电时间段重合度高采取峰值电价基本都在白天时段，光伏发电的主要工作时间也是在白天，因此，所发电量正好冲抵采用峰值电费。在6—8月夏季用电高峰期，国家电网执行尖峰电价时，企业电费水平显著上升，如果企业采用光伏发电，节能效益更加明显。1.2.2夏季空调节能效果明显光伏组件具有明显的隔热效果，可以作为屋顶隔热层。以夏季降温效果为例，装有光伏组建的屋顶的室内温度比没有安装光伏组件的建筑低2～5℃。在建筑温度得到调控的同时，空调的能耗也随之降低。安装分布式光伏发电太阳能面板的屋顶在冬季也可以有效地阻止室内的热量散发，起到保温作用。1.2.3延长屋顶使用寿命安装光伏组件可防止阳光对屋顶的直接暴晒和雨水的冲刷，保护屋顶的防水层，从而延长屋顶使用寿命，节约维修及养护费用。

2分析讨论

2.1屋顶分布式光伏发电项目模式

屋顶分布式光伏发电项目的运营模式可以分为4类［2］，包括:①自建电站，发电全部并网;②自建自用，余电上网;③合同能源管理，发电全部并网;④合同能源管理，余电上网。其中，前两类属于自建模式，后两类属于合同能源管理模式。限于篇幅，本文只讨论②④两类。2.1.1“自建自用，余电上网”模式下用户净收益“自建自用，余电上网”模式下，用能单位负责投资建设，用能单位享有项目所有权和经营收益，并承担全部经营风险。用能单位的项目收益主要包括并网收益和节能收益。考虑到光伏发电行业初始投入成本较大，但是后续运行维护成本较少，且国家对光伏发电产业补贴力度越来越小，所以本文暂未考虑政府补贴和后续运行维护成本对项目的影响。在该模式下，项目净收益=并网收益+自发自用节能收益－初始投资成本，即净收益=国家电力收购价×余量发电并网量+自发自用光伏电量×国家电费市场价－初始投资成本。2.1.2“合同能源管理，余电上网”模式下用能单位净收益“合同能源管理，余电上网”运营模式是由节能服务公司投资兴建屋顶光伏发电项目，在双方约定的合同期内独立享受项目所有权，将节能收益的一部分分享给能源使用单位;光伏发电站所有权自能源管理合同届满之日起转移至能源使用单位。在该运营模式下，项目净收益=合同期内节能分享收益+期满后并网收益，即净收益=合同期内用能单位使用电量×合同能源管理合同电价+合同届满后并网电量×国家上网收购电价+合同届满后用能单位自用电量×国家电网市场价。

2.2屋顶分布式光伏发电项目经济效益评价指标

2.2.1静态评价指标(1)静态投资回收期(P)。该指标衡量投资者需要收回全额投资所需要的时间，反映了投资者对投资标的投资回收能力。虽然静态投资回收期是比较简单的指标，但是由于其通俗易懂，常给人以比较直观的评判，因此，该指标在实践中成为项目投资决策的常用指标之一。回收期与投资回收能力呈反向变动，如果回收期短，那么投资回收能力就会强。(2)投资收益率。投资收益率是用来评价项目盈利水平的指标。光伏发电项目的投资收益率利用光伏电站的生命期内的净收益除以投资额总额。该指标与项目盈利能力呈正比例方向变化。2.2.2动态评价指标(1)净现值。净现值是投资项目总现金流入现值减去总现金流出现值之后的差额，相较于静态投资收益率，净现值指标考虑到了货币时间价值，更加客观地反映出投资项目的盈利水平。该指标属于正向指标，但至少大于零，才能说明项目具有可行性;反之则项目不可行。(2)内部收益率(IRR)。内部收益率是评价项目可行性的重要指标之一。在投资项目生命周期内，能够使各年净现金流量的现值之和等于初始投资成本的折现率。内部收益率反映了投资者对投资的偿还能力。内部收益率越高，投资者的偿债能力越强，虽然没有考虑使用对外筹资来自建光伏发电站，但是可以选定基准贴现率作为项目参考指标，与内部收益率比较。如果内含报酬率大于选取的基准贴现率，则说明项目的偿债能力比较强;反之，项目的偿债能力较弱，可行性低。

2.3屋顶分布式光伏发电项目经济效益评价体系的构建

光伏发电项目经济效益评价指标体系的构建要体现科学性原则，尤其对于光伏发电量的测算，具有很强的专业性，对项目评价指标的测算结果影响较大。要结合多个财务指标，进行综合评价。对经济效益的评价既要听取专家意见，避免迷信财务指标，也要考虑用能单位经济承受能力和投资光伏发电站的意愿。构建评价指标体系要遵循以下3个原则。2.3.1科学性评价指标体系必须建立在科学测算的基础上。光伏发电是新兴行业，目前，国内普遍缺乏相关专业人才，也缺乏完善的配套政策。因此，所选取的指标数据更要基于科学分析。例如，光伏发电量的测算比较关键，涉及投资收益率和投资回收期等几乎所有财务指标，光伏发电项目投资期限一般都比较长，微小的错误可能带来较大的损失，甚至投资失败。2.3.2易操作理解财务指标对大多数业务人员来说存在一定难度，因此要尽量要选取容易被非专业人员理解，且能够反映项目实际投资可靠性的财务指标。这样才有利于业务人员对项目进行定量和定性分析，有利于管理层从财务的视角评价项目的可行性。2.3.3适应性影响光伏发电项目经济效益的指标因素有许多，要选择适合公司实际情况的数据，如果公司需要融资来建设光伏电站，则需要确定融资额和自有资金各自占比，不同的资金成本对项目的报酬率和回报期也有重要影响。本文基于上述原则建立评价指标体系，见表1。

3屋顶分布式光伏发电项目技术经济评价指标体系的应用

3.1合同能源管理模式下节能收益分享方案

节能服务公司以支付租金的形式分享节能收益，其中固定租金以实际占用V公司屋顶面积计算，变动租金以光伏发电项目的消纳比计算，消纳比越高，分享的节能收益越多。(1)固定租赁费用:光伏电站验收投入运行之日起，按照6元/(m2/a)×实际使用面积，每年支付一次。(2)变动租赁费用:光伏电站验收投入运行之日起，每年(按自然年计算)项目节能量占项目发电量的比例(消纳比)超过40%时，支付额外的租赁费用。具体计算方法见表2。

3.2分布式光伏发电项目年发电量测算

以V公司所在的江苏地区为例，辐照度统计见表3。江苏地区日平均辐照量为3.356kW·h/m2，年日照辐射总量4672.8MJ/m2，年辐照量为1225kW·h/m2。系统总装机容量为1500kW。不升压利于提高系统效率，因此系统为低压并网方式，系统效率为83.2%。两种模式下，电站首年发电主要财务投资决策指标见表4。表4中的测算基于以下假设:国家对太阳能光伏发电项目所得税税收优惠执行“三免三减半”政策，光伏设备折旧年限按照25年计算，残值率为5%。根据式(2)、式(4)，该光伏分布式光伏发电项目的静态投资回收期为8年;投资收益率6.9%。假设贴现率为4.75%，净现值为180万元，内部收益率为10.92%。“合同能源管理，余电上网”合同能源管理模式现金流预测，见表5。表5中在能源管理合同期限内，由于需要支付能源企业的能源使用费，所以发电收入假设为0。假定贴现率为4.75%，V公司的净现值为153万元。因为在合同能源管理模式下，V公司无须投入资金，所以V公司投资收益率和内部收益率都趋于无穷大，可以参考合同能源服务公司的投资回收期和投资收益率，根据前文公式可得:合同能源管理公司的投资回收期为9.28年，合同能源管理公司的投资收益率为5.22%，合同能源管理公司的净现值为92万元，内部收益率为8.4%。此外，光伏发电的后续维护成本较低，在分析过程中暂时未考虑。为了增加项目的可比性，参照自建自用模式下第21～25年现金流分析能源合同期满后的现金流量，从而使项目生命期周期一致。在合同能源管理模式下，合同能源管理公司的利润可观，其投资回收期低于合同期，对于20年的合同期限，节能服务公司的投资意向非常高［4］。“自建自用，余电上网”模式和“合同能源管理，余电上网”模式经济效益评价指标比较分析，见表6。3.3从财务视角对屋顶分布式光伏发电项目投资决策分析假设V公司投资资本不受限，主营业务不受该项目影响，建议V公司自行投资开发。因为无论是从净收益、内部收益率还是净现值来看，选择“自建自用，余电上网”模式开发闲置屋顶太阳能光伏发电项目对V公司来说都是有利的。尤其是在全球碳达峰、碳中和的大环境下，该项目对企业来说具有很强的实用价值。但是，太阳能发电属于新兴行业，技术迭代周期短，这对初始投资额很大的项目具有不可预测风险。而且光伏项目受制于不可控制的天气因素影响较大，从风险控制角度来看，在投资之前需充分考虑。

4结语

从短期来看，如果企业投资资金有限、公司光伏技术人才短缺、企业对项目未来潜在风险难以承受，“合同能源管理，余电上网”模式开发分布式光伏发电在现阶段更具可行性。但是光伏发电项目，涉及面广，需要考虑的因素复杂，而且项目期长，仅从财务视角评判是不完整的，如果采用全生命周期管理，即从某一特定项目的整体效果或收益角度考虑，综合应用各种管理理论、方法模型及先进的技术实现方式，统筹协调项目的前期规划设计、设备选型、建设实施、投产运行等项目管理周期全过程的各环节，才能使光伏发电项目的整体价值链的价值实现最优化。

作者：张勇 单位：威兰阀门(苏州)有限公司