光伏发电成本计算

光伏发电成本取决于三个因素：

1.配件成本。即光伏逆变器、太阳能电池板等。其次就是不同的光伏安装公司有自己的定价标准。光伏板约30000元。逆变器约1500元。电池、铁锂（全新）约10000元。控制器（光伏专用）约500元。电线约200元、支架约200元。合计大概为42400元。

2.装机容量（也就是功率）。家庭光伏电站建设成本和装机容量（功率）成对比，要根据当前实际的用电量情况来判断需要安装多少千瓦的光伏电站，这样比较经济。也可以建设稍大功率的电站，这样用不完的电可以并网卖给国家。一般家庭电站2--5千瓦足够了。

3.光伏政策，也就是补贴政策。2013年8月26日，国家发改委确定，分布式光伏发电国家级补贴为0.42元/度（税前），原则期限20年。此外，还有地方补贴，不同省份地区补贴力度都不一样，这个需要咨询当地的政策。具体以家庭建智凯光电5千瓦光伏电站为例成本计算：

以家庭建5千瓦光伏电站为例，安装需要考虑楼顶上是否有充足面积，电站每千瓦需要10平方米左右的电池板，5千瓦就需要50平方米。以目前家用光伏电站建造市价，各种费用加起来平均1瓦10元左右。

1.电池板：市场较好材质为4元/瓦，5千瓦≈2万元

2.安装材料费（城市）：铝合金材质支架≈5000元，普通钢材支架≈3000元（如在农村屋顶多为尖顶的，不需要支架，会省些钱）

3.配套仪器：汇流箱≈400-500元（汇集所有电池板的电流，外加防雷功能，目前多数都不单独设立，而把这一功能放到其他仪器上）

逆变器（质量好的）≈1万元（把电池板产生的直流电变成适合家用电器的交流电，还有防短路、通信等功能）

4.人工费等≈8000元；各地供电公司并网服务为免费的。费用总计近5万元。

光伏发电的成本，也就是每度电多少钱，不能简单地根据装机成本分析，它与如下五大因素有关：1）装机成本、2）日照条件（年满负荷发电时间）、3）贷款状况（贷款利息和贷款在总投资的比例）、4）投资回收期（折旧年限）、5）运营维护费用。

由于这五大因素每个因素都有其独立的变化性，相互的影响也十分明显。例如，同样的装机成本放在不同的地域、或者同样地域、同样的装机成本、但投资采用了不同的贷款比例，或者采用不同的折旧年限等等，都会带来截然不同的光

伏发电成本价格。

家用光伏成本计算

建一个家庭光伏电站大概需要多少钱？

取决于三个因素：

1.配件成本。即光伏逆变器、太阳能电池板等。其次就是不同的光伏安装公司有自己的定价标准。

2.装机容量（也就是功率）。

3.光伏政策，也就是补贴政策。2013年8月26日，国家发改委确定，分布式光伏发电国家级补贴为0.42元/度（税前），原则期限20年。此外，还有地方补贴，不同省份地区补贴力度都不一样，这个需要咨询当地的政策。

家庭光伏电站建设成本和装机容量（功率）成对比，要根据当前实际的用电量情况来判断需要安装多少千瓦的光伏电站，这样比较经济。也可以建设稍大功率的电站，这样用不完的电可以并网卖给国家。一般家庭电站2--5千瓦足够了。

家庭光伏发电的收益包括三部分：

1.补贴赚钱：国家补贴0.42元/度+省级补贴+市县补贴（各地略有不同），不论是自己用了还是卖了，只要发的电都有补贴。

2.节省电费：发电自己用，不用交电费，等于赚钱了。

3.卖电赚钱：用不完的电卖给国家，卖电价格按照当地燃煤脱硫机组标杆电价0.56元/度（各地略有不同）。

家庭光伏发电接入电网的模式有三种可选择：

全部自发自用（所发电量全部自己用）

自发自用，余电上网（优先自己用，多余卖给国家）

全部上网（所发电量全部卖给国家）

家庭光伏发电一般选择第二种，即自发自用，余电上网。这样是不需要蓄电池的，晚上不能发电的时候可以直接用电网的电。

根据上面的三种不同接入电网模式，收益计算的方法如下：

全部自发自用总收益：

（当地电价+补贴）×全部发电量

自发自用余电上网总收益：

自发自用的电量×当地电价+上网电量×卖电价+补贴×全部发电量

全部上网总收益：

（补贴+卖电价）×全部发电量

下面以一个5千瓦的家庭光伏发电站为例，投资收益估算如下：（这里只是举例,不代表准确数据）

装机容量：5千瓦（KW）

占地面积：约40-50平方米

投资金额：5万元左右

发电量：日均20度左右，一年发电7300度。

并网模式：自发自用，余电上网

假设年发电量的一半自用，一半上网。

补贴收入：0.42元/度(这里只算国家补贴)×7300度=3066元

节省电费：3650度×0.56元/度=2044元

卖电收入：3650度×0.56元/度=2044元

年总收益：3066元+2044元+2044元=7154元。

回本：4万元÷0.7154万元/年=5.59年，预计6年收回成本。（考虑各地的光照强度、地方补贴不同，一般在6-10年回本）

算账：电站使用年限一般为25年左右，回本后可以免费用电、赚钱。

发电成本计算方法

Ξ第13卷　第3期

2000年9月

《燃　气　轮　机　技　术》GAS TURB I NE TECHN OLOG Y V ol 113　N o . 3

Sep t . , 2000

关于电厂发电成本计算方法的探讨

焦树建

(清华大学热能工程系, 北京　100084)

摘　要:研究了目前国内外建议或已被广泛采用的三种有关电厂发电成本的计算方法, 探讨了它们的异同点与合理程度。通过实例核算, 第三种方法是值得选取的。关　键　词:发电; 成本; 计算法

中图分类号:TM 611124　　　文献标识码:C 　　　文章编号:1009-2889(2000) 03-0007-0　概　述

众所周知:一个关键参数, 熟的。但是, , 却发现在发电成本的计算方法上有较大的差异, 所得的发电成本数值也相差较大。为此, 作者进一步研究了相关的工业技术经济学[1]和动力工程热经济学[2], 发现:目前国内外可能有三种比较有代表性的发电成本的计算方法, 它们的差异主要在于对资金时间价值的理解上, 以及分摊方法上。通过实例核算, 作者认为:从发展的角度看, 在超越了计划经济模式之后, 其中的第三种方法是值得选取的。

, 元 MW h

P ×) (1-s ) ×n

(1)

式中　TCR ——电厂总投资费用的现值, 其中

包括建设期内的贷款利息和价差预备费, 元;

n ——电厂的经济使用寿命, 也就是电

厂的折旧年限。国外一般按30～35年计, 我国则取为25～30年; TCF ——n 年内各个时点上年燃料消耗

费用折现到建厂初始时点的现值之总和;

TC M ——n 年内各个时点上年运行维

护费用折现到建厂初始时点的现值之总和;

E e ——有效发电量, 即电厂的年售电量,

MW h , 而

E e =P ×Σ×(1-Γe ) ×(1-s ) ;

1　年限平均法

　　众所周知:发电成本(CO E ) 是由以下三项内容

组成的, 即:(1) 电厂总投资的折旧成本(COD ) ; (2) 燃料成本(CO F ) ; (3) 运行维护成本(COM ) 。根据年限平均法的定义可知:单位有效发电量的发电成本为:　CO E 1=

nE e

其中　P ——电厂的装机容量, MW ;

Σ——发电设备的年利用时数, h ; Γe ——厂用电耗率, %;

s ——发电机终端到售电结算点之间的

Ξ收稿日期:1999209222

?7?

线损率, 一般取s =3%～7%。倘若售电结算点以电厂围墙为界, 则s =0。

显然, 年限平均法是把n 年内折现到建厂初始时点的所有费用现值的总和, 平均地分摊到n 个折旧年限中去, 因而此法又称为直线折旧法。

2　等额支付折算法

　　文献[2]中比较详细地介绍了等额支付折算法来计算发电成本的问题。

在这个方法中相当强调在计算发电成本时必须考虑资金的时间价值问题, 也就是说:在不同的时间付出或得到同样数额的资金在价值上是不等的, 即:资金的价值会随时间发生变化。而资金时间价值的计算则可以用银行的复利计算方法来表示。例如:在建电厂时, 电厂总投资费用的现值为TCR (元) 。经过n 年限后, 这笔总投资费用将增值变为TCR (1+式中i 就是贴现率。那么, 在折旧年限n 年i ) , 元。

内, 折旧成本×E e ×n 所折旧回收的资金终值应该

等于TCR (1+i ) n 。从这个观点出发来研究在n 年内, 每年应该提取的折旧成本。假如假定每年的折旧费都在年末支付, 原则) , 那A (, :

i ) (i ) n-1+A (1+i ) n-2+…+

(9) A (1+i ) +A (n ) 式中A (n ) =A 是第n 年末所提取的折旧费用, 而A

(1+i ) n-1是指第一年末所提取的折旧费用A 折算到第n 年末时所具有的终值。

若对上式两端分别乘以(1+i ) , 则得

　TCR (1+i ) n (1+i ) =A (1+i ) n +A (1+i ) n-1+…

+A (1+i ) 2+A (1+i ) (10)

使式(10) 与式(9) 相减, 可得

n n n

TCR (1+i ) i =A (1+i ) -A (n ) =A [(1+i ) -1]

n 即TCR =A

(1+i ) n i

故　　　　A =TCR ×

(1+i ) n -=TCR ×

鉴于TCF =

n =1n

∑

(1+i ) n

-, 元(2)

n =1ΓN ×(1+i ) n

式中　CF (n ) ——在n 年内各个时点上电厂的年燃

∑

料费用, 元;

CO F (n ) ——在n 年内各个时点上燃料的价

格现值, 元 GJ ;

ΓN ——机组每年运行的平均供电效率。

倘若在n 年内燃料价格现值CO F (n ) 的通货膨胀率与贴现率i 相同, 即CO F (n ) =CO F (1) (i +i ) n , 其中CO F (1) 是电厂开始投运时燃料价格的现值。那么, 上式可简化为:TCF =n ×CF (1)

=n ×(3)

式中CF (1) 。同理可知:倘若在n 年内年运行维护费用现值C M (n ) 的通货膨胀率与贴现率i 相同, 即C M (n ) =

C M (1) (1+i ) , 其中C M (1) 是电厂开始投运时年运行维护费用的现值, 那么

(4) TC M =n ×C M (1) , 元因而　CO E 1=COD 1+CO F 1+COM 1

=++, 元 n ×E e E e E e

(5) MW h

由此可见

　COD 1=, 元 MW h

P ×(1-Γe ) ×Σ×(1-s ) ×n

(6)

(7) 　CO F 1=-, 元 MW h

ΓN ×(1-s )

(8) 　COM 1=, 元 MW h

P ×(1-Γe ) ×Σ×(1-s )

目前, 我国企业在作技术经济评价时, 习惯于采用年限平均法来计算成本, 特别是用以提取总投资资金的折旧费。?8?

1-(1+i ) -

=TCR ×?　　　元年(11)

式中　　?=

1-(1+i ) -

, 称为等额支付系列的资

金回收系数。

显然, 式(11) 中的A 值正表示在n 年内每年末所提取的等额折旧费用。按这个数值提取n 年后, 可以确保折旧总费用终值之和为TCR (1+i ) n 。其中A 值又可称为折旧费用的年值。由此可知折旧成本2:

(12) 　, 元 COD 2=MW h E e

文献[2]的式(2238) 进一步给出了计算发电成本的关系式为:

n n

TCR+∑×?, 元 COE 2=MW h n +∑n E e n =1(1+i ) n =1(1+i )

(13)

如前所述TCF =

n =1

∑

就是n 年内各个

(1+i ) n

时点上年燃料消耗费用折现到建厂初始时点的现值之总和。TC M =

n =1

费和年运行维护费折现到建厂的初始时点的现值之

总和, 它们都没有在建厂的初始期一次性地投入生产(如把TCF 全部购置燃料储存起来) , 而是逐年购置燃料和运行维护消耗品, 并在当年以燃料成本和运行维护成本的形式被提取回收的。显然, 两种不同性质的资金怎么可以用同一种方法来处理呢[如式(11) 所示]?因而, 在第三种折算方法中建议:燃料成本和运行维护成本应按n 年内各时点上年燃料费用的现值和年运行维护费用的现值来计算, 而总投资费用的折旧则仍然沿用等额支付折算法所导得的式(11) 来计算。那时第n 年的单位有效发电量的发电成本可表示为:

　CO E 3=[TCR ×?+CF (n ) +C M (n ) ],

E e

元 MW h 　(18) 由此可见, 在第三种折算方法中, () =const , 但燃料, 即, 即CF (n ) 和年运行维(n ) 而变化, 即

　COD 3=, 元 MW h (19)

P ×(1-Γe ) ×Σ×(1-s ) (20) 　CO F 3=-, 元 MW h

() ΓN ×1-s 　COM 3=, 元 MW h (21)

P ×(1-Γe ) ×Σ×(1-s )

∑

则是n 年内各个时点

(1+i ) n

上年运行维护费用折现到建厂初始时点的现值之总和。

当在n 年内燃料价格和年运行维护费用现值的通货膨胀率与贴现率i 彼此相同时, TCF=n ×CF (1) 　　, 元

(14) 　　　　

TC M =n ×C M (1) 　　, 由此可见, 在这种情况下, 按等额支付原则折算的单位有效发电量的发电成本可表示为

{TCR +n ×CF (1) +n ×C M (1) }×?CO E 2=E e

=+CF (1) +C M (1) E e n

() =n ×?×CO E 1, CO E 2CO E 1大n ×4倍。

显然, 由式(15) 可知:

　CO F 2==-E e ΓN ×(1-s )

(16)

(17) 　COM 2=

E e

4　对三种折算方法的分析与验算

　　上面我们介绍了三种折算方法的本质及其异同之处, 那么, 究竟哪一种方法是合理的呢? 需要作进一步分析。

显然, 在等额支付折算法中提出的关于折旧成本的计算是合理的, 因为它充分考虑了资金的时间价值, 它能保证在n 年内回收到总投资费用在n 时点上的终值TCR (1+i ) n 。不难证明:在年限平均法中在n 年内只能回收到总投资费用在n 时点上的终

值TCR (1+i ) n 的, 由于n ×?>1, 因而, 年限平

n ×?

均法不能把总投资费用的终值TCR (1+i ) n 全部回收, 也就是说, 按年限平均法计算得的折旧成本偏低了。相应地会把上网电价压低。这将不利于电厂资金的积累。

不难理解:只是当贴现率i 较低, 而折旧年限n 又比较短的情况下, 年限平均法的计算结果才能与

?9?

3　第三种折算方法

　　第三种折算方法实际上是在等额支付折算法的基础上对其所作的某些修正。

从关系式(13) 中不难看清:在等额支付折算法中, 对燃料成本和运行维护成本的处理是与总投资资金的折旧处理完全相同的。实际上, 这两者之间是有本质差别的。在建厂的初始年, 我们确实把总量为TCR 的总投资费用一次性地(或者分为一年或二年) 投入到建设中去了, 其中很大一部分将体现为固定资产的原值, 它们将在n 年内逐渐以折旧成本的形式被提取。可是, 对于燃料费用和运行维护费用来说, TCF 和TC M 只是n 年内各时点上年燃料消耗

等额支付折算法的结果比较接近。前者或许在计划经济条件下、不充分考虑通货膨胀等因素的影响时才是合适的。

此外, 不难看清:按等额支付折算法计算的燃料成本和运行维护成本不尽合理。这两个成本都被估算得过高了。

由此可见, 兼容年限平均法和等额支付折算法两者优点的第三种折算方法则是比较合理的。

为了进一步揭示以上三种计算方法的适用性, 我们拟对国外提供的一组电厂发电成本的数据(参见表1) 进行核算, 由此可以进一步证明第三种折算方法的合理性。

表1　几种不同发电方案的发电成本的比较(以1991年美元价为计算基准)

烧液化天然气的联合循环机组

2×550430610

项　　目

燃油机组

烧天然气的联合循环机组

烧煤粉的常规的　带FGD 的机组

2×5504301650～1烧煤粉的不带FGD 的常规机组

2×5504301232～IGCC

烧煤的常压流化床机组

PF 2BC CC 更先进的IGCC

电厂规模(机组台数×MW )

建设工期

(从工程开始到投产年数

2×550430110021133～

31792　

2×550430610

400430123211　

2×200430123211896　

2×20043061511232～11896　

40043055011232～11896　

系统寿命(年) 建设总费用(M ＄)

TCR

燃料价格(＄ GJ )

CO F (1)

2137051发电成本(m ills k W h ) 　　　其中:5

1113

3017

2518

3211

3217

3117

2617

运行维护成本

COM

2153011～5315　5311～7615　

4124129131616～2515　5616～6515　

6141612～2510　4814～5712　

10141310～2010　5515～6215　

12181411～2116　5916～6711　

15111215～1913　5913～6611　

9171112～1713　4716～5317　

燃料成本

CO F

19164218

合　计35115813

　　在表1中, 给出了几种电厂的总建设费用(TCR ) 、燃料价格[CO F (1) ],折旧成本和燃料成本, 那么, 我们就可以用以下关系式来反求电厂的年利用时数Σ和年运行平均供电效率ΓN 。根据国外的习惯, 取i =10%, n =30年, 故?=0. 10608。诸核算公式如下:

(1) 年限平均法

(22) 　Σ=

P ×(1-Γe ) ×(1-s ) ×n ×COD 1

对燃气轮机而言, P 就是净功率, 那时Γe 可取为0, IGCC 电站也然。

对燃煤电厂而言, P 是装机功率, 那时　Γe ≈5%～6%, 对燃油锅炉电站言, 取Γe =4%。?10?

　　　　ΓN =

CO F 1×(1-s )

(23)

(2) 等额支付折算法

　　　Σ=

P ×(1-Γe ) ×(1-s ) ×COD 2-　　　ΓN =

CO F 2×(1-s )

(3) 第三种折算方法

　　　Σ=

P ×(1-Γe ) ×(1-s ) ×COD 3-　　　ΓN =

CO F 3×(1-s )

计算时取s =3%。

(24) (25)

(26) (27)

计算结果如表2所示。

(下转第36页)

Ther m odynam i cs Ana lysis And Co m par ison of R i pple Pla te

Surface Be i n g A Type of Pla te -W i n g Surface

L ID a 2peng , J I A O Zeng 2geng , S UN Feng 2rui

(N aval A cade m y of Engineering , H ubeiW uhan , Ch ina )

Abstract :T her modynam ics second law analysis of different k inds of ri pp le p late surfaces being a type of p late 2w ing surface is

carried out in th is paper . T her modynam ics perfor m ance of th ree k inds of ri pp le p late surfaces in vie w of entropy generati on is compared on the basis of num eral results , and s om e conclusi ons are obtained . T h is work is of directive significance to the op ti m al design and operati on of ri pp le p late surface .

Key words :p late 2w ing surface ; ri pp le p late surface ; ther modynam ics ; entropy generati on analysis

(上接第10页)

表2　核　算　结　果

电站类型年

限平均法等额支付折算法第三种折算法

(小时)

燃油机组

174632613%

烧天然气的烧LN G 的联合循环联合循环

168634510%

PC +FGD 176731烧煤粉的电站

(PC ) 31IGCC 17663烧煤的常压流3414%

3819%

先进的

IGCC 177034018%

ΓN Σ

(小时)

55165621604856435631

ΓN Σ

7%314313%314313%39213%39415%311119%310918%312318%312918%3

(小时)

555753665366562555165621604856435631

ΓN

2613%4510%4510%2910%2913%3512%3414%3819%4018%

　　注:带3者均为不合理的结果

　　通过以上核算可以看出:

(1) 国外电厂的折旧成本确实是按等额支付折算法计算的, 而不像我国那样采用年限平均法, 否则年运行时数Σ将不合理。倘若为使Σ合理化, 折旧成本就得像年限平均法那样减小n ?倍。由此可见, 相对于国外的计算方法而言, 我国电厂的折旧成本计算得偏小了。

(2) 国外电厂的燃料成本不是按等额支付折算法计算的, 而是按年限平均法或第三种折算法计算

-的, 否则电厂的年平均供电效率ΓN 将极不合理。

(3) 可以推论:国外电厂的运行维护成本也不是按等额支付折算法计算的, 它必然也是按年限平均法或第三种折算法计算的。

(4) 由此可见, 按第三种折算方法来计算电厂?36?

的发电成本是合理的。

(5) 目前, 我国仍广泛采用年限平均法来计算电厂的发电成本, 它可能与过去的计划经济模式有关。在市场经济条件下, 它可能不尽合理。参考文献:

[1]傅家骥, 仝允桓1工业技术经济学(第三版) [M ]1北京:清华大学

出版社, 19961

[2]王加璇, 张恒良1动力工程热经济学[M ]1北京:水利电力出版社,

19951

[3]建设项目经济评价方法与参数(第二版) [M ]1北京:中国计划出

版社, 19931

[4]电力工业基本建设预算管理制度及费用标准汇编(增订本) [S ]1

北京:能源部电力规划设计总院, 19921

[5]夏淞1燃气轮机电厂的技术经济分析[R ]1上海:上海电力设计

院1

屋顶光伏电站成本计算与效益分析

一、补贴说明:

光伏发电每度电国家补贴0.42元每度补贴20年，各个地方还有地方补贴，北京为0.3元每度补贴5年。

二、方式说明

（一）全自发自用

指的是屋顶光伏所发电量全额消纳。

此方式投资回报率最高，例如商业用电1.3元每度，光伏发电国家每度电补贴0.42元（按照实际用量算）补贴20年，在此基础上北京市政府再给补贴每度电0.3元（各地政策不一样），那么一度电实际产生的价值为2.02元（省了1.3元电费再加上0.72元补贴）在此基础上的投资回报率非常高，年收益率在30%左右。

（二）自发自用余额上网

指的是屋顶光伏所发电量不能全额消纳，剩余电量上网卖给供电局。

此方式自用部分同上，上网部分按照当地上网电价加国家补贴计算。例如北京上网电价0.36元每度，那么一度电的实际价值为0.36元加0.72元。此方式投资回报率取决于用电量，用电量越大回报率就越高。

（三）全额上网

指的是屋顶光伏所发电量全部卖给供电局，根据各地上网电价不同，一般 0.9元每度电。此方式投资回报率较低，年收益率在15%左右。

根据前段时间炒得很热的“绿屋顶行动”计划，我们也总结了一下，测算方法如下成本核算：

光伏发电成本目前大约7元/瓦，10平米屋顶大概能安装1kw的光伏，也就是说10平米的屋顶成本7000元。

发电量计算：

1kw的光伏组件光照一小时能发电1度（理论值），年发电量是按照年日均光照时间计算的，以北京为例，北京的日均光照时间大约为4.2小时，那么1kw的光伏组件每天能发电

4.2度（理论值）

案例分析：

以1w平米屋顶做例子，1w平米可安装1000kw的光伏组件，那么投资成本为700w。1w平米屋顶每天可发电1000*4.2=4200度（理论），年发电1533000度。

如果是自发自用，每度电能产生2.02元的价值，那么一年能产生1533000*2.02=3096660元，也就是说2年多就能回本，屋顶光伏发电设备的理论使用寿命是25年（实际还要长）也就是说后面20多年都是纯利润。（实际发电量因设备损耗等原因会低一些，但也不会太多，投资回报率在3年多一点。）

三、合作方式

租赁屋顶:由我公司出资按照平米数计算每年支付屋顶租金。（具体费用根据用电量和并网方式计算）

电费打折:屋顶光伏所发电量给予企业价格折扣。（一般为9折左右，根据具体项目不同进行确定）

自行出资建设：由我方承担工程施工，企业出资建设，之后电站由企业持有，免费用电加补贴。

合资建设：由企业和我方共同出资建设，根据出资比例逐年进行分成。

适合的屋顶：原则是有自己产权或使用权的、电费较贵且用电量较大的屋顶。

实际来说就是工厂、商场、写字楼等，既推动了环保新能源，又等到了稳定的投资收益。

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屋顶光伏电站成本计算与效益分析