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光伏发电实现平价上网时代正式开启

供稿人:肖巧琳  供稿时间:2018-5-31   关键字:光伏发电  平价上网  发电侧  用户侧  

一、光伏发电实现平价上网将经历的三个阶段

光伏发电项目一般可按照项目规模分为集中式与分布式电站两种形式,前者通常接入高电压等级输电网,后者通常接入配电网或直接连接用户,其“平价”标准分别对标传统能源发电成本与用户购电成本,即通常说的发电侧平价与用户侧平价。

发电侧平价定义为:光伏发电即使按照传统能源的上网电价收购(无补贴)也能实现合理利润。目前国内成本最低、利用最广的电力来源为煤电,因此光伏在我国实现发电侧平价的条件可以理解为光伏发电成本达到煤电水平。

用户侧平价的实现:则要求光伏发电成本低于售电价格,根据用户类型及其购电成本的不同,又可分为工商业、居民用户侧平价。

2018 年应用领跑者项目中标电价已开始触及发电侧平价,青海省两个基地最低中标电价已低于当地火电标杆电价,并全面低于当地风电上网电价。

图 2018 年领跑者项目中标电价分析

在光伏平价的三项可比指标中,工商业售电价格>居民售电价格>脱硫煤标杆电价。因此,光伏发电实现平价上网将依次经历三个阶段:工商业用户侧平价(分布式)、居民用户侧平价(分布式)、发电侧平价(集中式电站)。

二、平价时代开启:2019年左右实现发电侧平价

光伏发电成本将从2019年起在我国部分地区逐步实现低于火电的发电成本,此后新建光伏电站将比新建煤电厂更具经济效益,光伏发电将成为满足用电需求增量的首选,年度新增装机也有望迎来新一波快速增长。

用户侧平价已经基本实现。在用户侧方面,除蒙西、新疆、云南、宁夏等地,全国其他省份售电价格已低于光伏LCOE测算结果,考虑到这些地区日照时间长,光照资源丰富,土地成本低,实际光伏LCOE会更低,因此,光伏在用户侧基本实现平价。(备注:度电成本(LCOE)计算方式:平准化电力成本/度电成本,是用于分析比较不同发电技术成本的常用指标。计算公式为光伏电站整个生命周期的成本净现值除以整个生命周期的发电量净现值。)

实现发电侧平价上网意味着光伏发电在新增用电市场取得主导地位,然而截止2017 年底,我国仍有约1020GW 在运煤电厂,主导着我国6.3 万亿千瓦时的存量用电需求(煤电发电量占比67%),如果光伏LCOE 下降到低于在运电厂营运成本,则理论上存量煤电将面临利用率显著下降甚至提前退役,这意味着光伏将打开广阔的存量电力市场空间,迎来新一轮的需求增长。

对于在运煤电厂,初始投资或折旧以及投资的贷款利息均为沉没成本,无论是否继续运营,这笔费用都已无法避免。然而若选择提前退役,则燃料成本、流动资金成本、运维费用(员工薪酬、设备维修、保养、检查等)都可以避免。

与煤电LCOE 相同,煤电度电营运成本同样会随发电小时数下降而上升。2022-2025 年光伏LCOE 下降较慢主要是由于优质土地与屋顶资源被前期项目占领后,新建项目由于地理位置欠佳利用小时数下降,抵消了单瓦投资下降的降本作用。测算显示,2026 年左右光伏LCOE 将低于存量煤电厂营运成本,此后光伏将拥有替代存量煤电,打开存量用电市场的能力,为装机增长提供新的动力。

图 替代煤电时间点测算

 

三、未来光伏装机需求预测

未来待满足的用电需求将主要由光伏等可再生能源发电补足。光伏平价后经济性及投资价值显著,将成为主要补缺电力来源。

平价前,假设2018年光伏装机稳定增长60GW,年平均利用小时数稳步提升,则当年光伏发电填补比例为25%左右,即待满足(新增)用电需求中约25%由光伏发电填补。

平价后,低廉的发电成本推动光伏填补比例逐步上升至70%左右,之后因为优质土地、屋顶资源缺失影响收益率,投资热度下降,填补比例逐步回落。年平均利用小时数逐步上升后保持稳定。

据预测,光伏新增装机需求在2019年平价后快速上升,并将在2024年、2028年迎来两次高峰,新增光伏装机将分别达到288GW、339GW。

2019-2024 年新增装机快速上升的原因是传统用电需求与新能源汽车用电需求提升,以及光伏经济性提高后渗透率快速上升;

2024-2026 年相对平稳主要是由于优质土地及屋顶等资源减少降低了新建项目的投资收益,因此光伏在新增电力供给中的渗透率开始降低;

2027-2028 年再次增长的原因则是替代煤电条件达成后,煤电发电量下降形成供电缺口,以及用电需求继续高增长,抵消了渗透率下降的影响;

2028 年之后光伏新增装机在渗透率下降、煤电发电量回升的情况下仍能保持在高位归功于新能源汽车推动用电需求继续较快增长。

因此,传统用电需求的稳定上升是光伏装机容量提升的稳定支持,新能源汽车发展及煤电替代为光伏装机爆发式高速增长提供了广阔空间,光伏自身发电成本下降是高增长的根本动力,优质土地及屋顶资源或将成为光伏持续发展的天花板。


参考资料

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