中國儲能網(wǎng)訊:
核心結(jié)論
1.集中式地面光伏電站和分布式光伏的最大區(qū)別在于建設(shè)方的不同帶來的消納對象和消納渠道的不同。分布式裝機(jī)絕大多數(shù)為個體用戶,更多的依靠自身消納進(jìn)行電費(fèi)成本優(yōu)化。并網(wǎng)補(bǔ)貼、光伏標(biāo)桿電價的時代已經(jīng)過去,發(fā)電上網(wǎng)的售電模式難以持續(xù),而由于工商業(yè)電價比居民用電高出許多,自發(fā)自用工商業(yè)光伏的經(jīng)濟(jì)性能夠凸顯。
2.絕大多數(shù)有一定用電規(guī)模的工業(yè)廠房,其屋頂可利用面積的裝機(jī)容量相對有限,換言之,工商業(yè)光伏發(fā)電能夠依靠自身完全消納。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研了解,工商業(yè)光伏發(fā)電一般僅為自身用電量的1/3,剩余2/3仍需要在電網(wǎng)購買。這部分高額的高峰/平段工商業(yè)電費(fèi)成本可以得到極大優(yōu)化,自發(fā)自用的工商業(yè)光伏發(fā)電收益率較高。
3.但是,工商業(yè)儲能的收益率比較有限,投資價值不高。主要由于初期建設(shè)成本偏高,同時峰谷/峰平價差有限、年循環(huán)次數(shù)不能保證,此外電芯存在年衰減率,到期更換成本較高。
4.未來三年最大的變化無疑是在電力現(xiàn)貨市場和特高壓通道。發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)三方面搭配新型儲能系統(tǒng)、搭配特高壓通道,光伏發(fā)電備受詬病的時空錯配問題將得到極大的緩解,但這將涉及到多輪、多方的供需博弈,并最終反映當(dāng)時、當(dāng)?shù)氐碾娏φ鎸?shí)供需情況。屆時電力現(xiàn)貨市場將如何演繹?我們將持續(xù)關(guān)注。
1.工商業(yè)自發(fā)自用作為假設(shè)場景
一般情況下,一座100m×50m的廠房屋頂面積約5000平方米,假設(shè)其中80%的屋頂面積有條件鋪設(shè)太陽能光伏板,則可鋪設(shè)面積約為4000平方米。目前光伏組件的普遍尺寸為2382mm×1134mm,單塊面積約2.7平方米,按10%的余量預(yù)留安裝空間,則該廠房屋頂約可鋪設(shè)1333塊光伏組件。當(dāng)前單組件功率已經(jīng)提升至700W附近,則該廠房屋頂可利用的光伏裝機(jī)量大致估算為900KW,即0.9MW。
我國東部地區(qū)光伏發(fā)電的年平均利用小時數(shù)普遍不及三北地區(qū),山東約1500小時,而江浙地區(qū)約1200小時,那么光伏組件滿功率下的年發(fā)電量約為108-135萬千瓦時。而根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn),不同類型的工業(yè)廠房用電量差異較大,典型的中小型輕工業(yè)工廠的每日用電量通常在1-5萬千瓦時之間,按上六休一計(jì)算,工廠的年用電量約為800萬千瓦時,遠(yuǎn)超光伏的年發(fā)電量。
當(dāng)然,實(shí)際廠房屋頂可利用面積與該廠房的年用電量之間沒有必然聯(lián)系,此處僅為假設(shè)情況下的估計(jì)。
總體來看,一般工商業(yè)場景下的光伏發(fā)電量與工廠自身用電量相差較多,尤其是在工種用電量大的情況下。核心原因在于用電量的上限較高而實(shí)際可安裝光伏組件的物理空間有限(單座工業(yè)建筑面積一般在幾千平到上萬平之間),或者說光伏組件的效率還有一定提升空間。因此,工商業(yè)光伏更多依靠自身強(qiáng)大的消納能力,采取自發(fā)自用的模式能夠優(yōu)化高額的電費(fèi)支出。
2.工商業(yè)光伏帶來較大成本優(yōu)化
以江蘇地區(qū)一般工商業(yè)為例,不考慮夏冬季尖峰時段的一般情況下,高峰時段為8點(diǎn)到11點(diǎn)+17點(diǎn)到22點(diǎn),共3+5=8小時,電費(fèi)約1.23元/度;平段時段為11點(diǎn)到17點(diǎn)+22點(diǎn)到24點(diǎn),共6+2=8小時,電費(fèi)約0.73元/度;低谷時段為0點(diǎn)到8點(diǎn),共8小時,電費(fèi)約0.33元/度。
假定非趕工情況下,工廠每天的開工時間為早8點(diǎn)至晚10點(diǎn),基本能夠覆蓋光伏發(fā)電的作用時間,光伏發(fā)電能夠完全消納。我們放寬條件,假定80%自發(fā)自用,剩余20%余量上網(wǎng),自用部分峰平比例為1:2,綜合電費(fèi)為0.90元/度(含稅),當(dāng)前江蘇光伏并網(wǎng)電價為0.391元/度(含稅),進(jìn)行收益率測算。
簡單測算可以發(fā)現(xiàn),該工商業(yè)光伏年發(fā)電量可以達(dá)到100萬度以上,若按80%的自用考慮,則可以節(jié)省約70萬元的電費(fèi)支出。此外,并網(wǎng)部分也可獲得數(shù)萬元的售電收入,二者共計(jì)約80萬元。
而在建設(shè)成本方面,根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的估算,今年工商業(yè)分布式的EPC價格將降至3元/瓦以內(nèi),而運(yùn)維費(fèi)用在0.045元/瓦左右,那么首年的建設(shè)成本將達(dá)到300萬元,每年的運(yùn)維費(fèi)用為4.5萬元。
若再進(jìn)行貸款加杠桿,按30%資本金3.5%貸款利率,初始資本支出僅90萬元,每年等額本息還款僅需要27萬元,項(xiàng)目從運(yùn)營第二年開始現(xiàn)金流即可轉(zhuǎn)正,整體資本金收益率極高,是當(dāng)前有效的投資方式。
此時此刻,我們再次回顧地面電站、工商業(yè)和戶用這三大裝機(jī)類型,可以發(fā)現(xiàn)集中式和分布式的最大區(qū)別就在于建設(shè)方的不同帶來的消納對象和消納渠道的不同。
分布式裝機(jī)絕大多數(shù)為個體用戶,無論是工商業(yè)主還是個人住戶,更多的依靠自身消納進(jìn)行電費(fèi)成本優(yōu)化。并網(wǎng)補(bǔ)貼、光伏標(biāo)桿電價的時代已經(jīng)過去,當(dāng)前個人依靠發(fā)電上網(wǎng)獲取售電收益的模式已經(jīng)難以持續(xù)。在自發(fā)自用的背景下,由于民用電價比工商業(yè)電價低出很多,戶用自發(fā)自用模式的收益率并不明顯。
因此,近年的裝機(jī)數(shù)據(jù)中,可能出現(xiàn)工商業(yè)裝機(jī)增長而戶用裝機(jī)減少的情況,同時也將存在工商業(yè)租用住戶屋頂進(jìn)行發(fā)電的情況。
3.工商業(yè)儲能當(dāng)前為成本項(xiàng)
那么儲能在工商業(yè)的情境下扮演怎么樣的角色?工商業(yè)光儲一體化的效果如何?我們來進(jìn)一步分析。
假定場景下工商業(yè)的光伏裝機(jī)為1MW,每小時用電量為2000度,按當(dāng)前20%的比例、2小時、每天兩充兩放進(jìn)行光伏配儲,則新型儲能裝機(jī)為200KW/400KWh。在高峰時段,這個容量疊加光伏發(fā)電的容量,工廠自身能夠完全消納,不用考慮溢出。
我們選擇在夜間低谷時段進(jìn)行充電,早高峰進(jìn)行放電,并在午間進(jìn)行充電,晚高峰進(jìn)行放電。那么實(shí)際上第一輪的充放電所獲得的峰谷價差為1.23-0.33=0.9元/度,第二輪的充放電所獲得的峰平價差為1.23-0.73=0.4元/度。此處簡單按均價0.65元/度計(jì)算,年循環(huán)次數(shù)暫按500次,其他假設(shè)條件如下:
簡單算一筆賬,每年節(jié)省的峰谷/峰平價差收益為400KWh×90%×90%×500×0.65元/度=10.53萬元,而初期建造成本為56萬元,每年的運(yùn)維費(fèi)用為1萬元左右,每9年更換電芯的成本為16萬元,不考慮貸款的情況下收回成本周期在6年以上,收益模式遠(yuǎn)不如光伏發(fā)電。
進(jìn)一步測算后,該假設(shè)條件下的工商業(yè)配儲資本金收益率為6.1%,凈現(xiàn)金流為負(fù)數(shù),投資意義不大。主要原因在于初期建設(shè)成本偏高,同時峰谷/峰平價差有限、年循環(huán)次數(shù)不能保證,此外電芯存在年衰減率,到期更換成本較高。
4.未來影響
未來三年最大的變化無疑是在電力現(xiàn)貨市場和特高壓通道。
電力現(xiàn)貨市場和特高壓通道真正建立后,雖然各地各時間段的電價當(dāng)前還難以預(yù)估,但可以肯定的一點(diǎn)是,午間由于大量光伏發(fā)電進(jìn)入現(xiàn)貨市場,電價很大可能是低于自發(fā)自建的光伏發(fā)電的。
那么,這個時候工商業(yè)光伏自發(fā)自用的優(yōu)勢是否還能夠存在?還是說,疊加儲能系統(tǒng)進(jìn)一步平價,這個時候工商業(yè)主才可能會轉(zhuǎn)向?qū)π滦蛢δ艿呐渲?。比如,在午間采購現(xiàn)貨市場的低價光電,同時將午間的自發(fā)電量儲存起來在晚高峰的時候自用,這將涉及到多方、多輪的供需博弈。
業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)全國電力現(xiàn)貨市場將在明年年底初步跑通,而特高壓通道將在十五五期間大量落成,此時依然存在工商業(yè)光伏的一個窗口期。未來的電力市場會如何演繹,我們將持續(xù)觀察跟蹤。