关于光伏发电成本(LCOE)的计算 国内对于太阳能光伏项目的评估,主要是针对回收期、内部回报率(包括项目回报率和资本金回报率)等相关指标的考虑,测算项目的可... 

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关于光伏发电成本(LCOE)的计算 国内对于太阳能光伏项目的评估,主要是针对回收期、内部回报率(包括项目回报率和资本金回报率)等相关指标的考虑,测算项目的可... 

2023-08-28 06:44| 来源: 网络整理| 查看: 265

来源:雪球App,作者: 猫戏老鼠,(https://xueqiu.com/5166816792/154592904)

       国内对于太阳能光伏项目的评估,主要是针对回收期、内部回报率(包括项目回报率和资本金回报率)等相关指标的考虑,测算项目的可行性。但同时,在行业内也一直有人提及度电成本,来说明行业的发展和前景。根据彭博新能源财经更新的2020年上半年各类电源的度电成本(LCOE)来看,光伏发电系统的LCOE为39~50美元/兆瓦时(按美元兑人民币≈7.1元来计算,合计为0.28~0.36元/度电)。

来源:彭博新能源财经,全球光伏、风电、储能系统LCOE

中国光伏业协会(CPIA)在2020年初出版的《中国光伏产业发展路线图(2019年版)》中也对度电成本(LCOE)进行测算,并针对不同的等效利用小时数测算出不同的度电成本。在2019年,LCOE大约在0.28~0.51元/度电左右。

来源:CPIA,2019~2025地面电站不同等效利用小时数LCOE估算,仅考虑全投资模式

在国内一直拿项目IRR作为最主要的评估标准的同时,国外项目的评估,却也在综合考虑LCOE作为相关的标准,尤其是竞价项目的推进,使得项目LCOE的估算具有了非常重大的意义。但LCOE具体指的是什么?又是如何测算的呢?

通过“百度百科”,查询LCOE,其定义为:“平准化度电成本(Levelized Cost of Energy),就是对项目生命周期内的成本和发电量进行平准化后计算得到的发电成本,即生命周期内的成本现值/生命周期内发电量现值。”维基百科也给出了基本相同的解释:“The levelized cost of energy (LCOE), or levelized cost of electricity, is a measure of the average net present cost of electricity generation for a generating plant over its lifetime. The LCOE is calculated as the ratio between all the discounted costs over the lifetime of an electricity generating plant divided by a discounted sum of the actual energy amounts delivered. The LCOE is used to compare different methods of electricity generation on a consistent basis. The LCOE "represents the average revenue per unit of electricity generated that would be required to recover the costs of building and operating a generating plant during an assumed financial life and duty cycle." Inputs to LCOE are chosen by the estimator. They can include cost of capital, "fuel costs, fixed and variable operations and maintenance costs, financing costs, and an assumed utilization rate."”

通过上面关于LCOE的定义,很明显,LCOE其实就是使发电收益等于全部投入(包括前期投资、运营维护等)时的电费价格(当然,由于光伏项目的运营期普遍为20~25年,所以要考虑时间的影响)。

考虑到时间价值,相应的收益和投入都要进行折现,因此,也就是:

发电收益的现值=全部投入的现值

项目的发电量 X LCOE / (1+r)^n = 全部投入/(1+r)^n

LCOE =(全部投入/(1+r)^n) / (项目的发电量/ (1+r)^n)

参考GE在《2025中国风电度电成本白皮书》中对于公式的总结,如下:

由上面的公式可以看出,LCOE的估算与项目前期的投资、项目运营期的运维费用(税后)、折旧的税盾效应、资产残值,项目实际的发电量、项目的运营期以及采用的折现率有关。而由于每家企业的融资能力不同,造成项目的融资额、融资成本、融资期各不相同,所以在此只是分析项目全投资情况下的LCOE(在杠杆情况下,如果融资成本低于企业的资金成本,杠杆后的LCOE应该低于无杠杆的LCOE)。

1.      动态投资:对于项目投资,在概念上分为静态投资和动态投资,简单来讲,动态投资包含项目投资过程中投入的所有资本;

来源:CPIA,2019~2025工商业分布式光伏系统初始全投资变化趋势

根据CPIA的测算数据,2019年项目的投资成本大约在3.84元/瓦,再考虑其他不确定性因素的影响,暂按4元/瓦进行测算。

2.      投资作为一次性投入列在项目的成本中,而折旧则是项目公司财务处理的方。由于折旧作为一项成本费用在损益表税前列支,可以达到抵税的效果,所以,对于由折旧造成的所得税减少额作为总投资成本的一个减项处理;

3.      运维费用:总体来说,光伏项目的运维费用内容比较简单,包括项目在运营期内的运营维护、保险、管理费用等。同样,其作为一项费用在税前列支,考虑其造成的所得税减少额作为减项处理;

来源:CPIA,2019~2025电站运维成本的变化趋势

根据CPIA的测算数据,目前项目的运维成本大约在0.055元/瓦/年,再加上管理费用,按0.07元/瓦/年暂估。保险费用考虑按投保财产一切险和第三方责任险来考虑,成本大约为固定资产的0.15%考虑

4.      残值:关于残值,在会计处理上,各公司可能会确定一个残值率,大约5%~10%左右,但针对光伏项目的实际情况,在项目实际运营结束后会如何处理,还没有最终的一个定数。例如有的分布式光伏项目会在运营结束后直接免费赠送给屋顶业主,也有的可能需要拆除后作为废品处理掉。为了简便处理,假设项目在运营结束后,其残值价值与处理成本(包括项目拆除的费用)相当,因此,在实际计算LCOE时,暂不考虑残值的价值。

5.      项目的发电量:项目在运营期内的发电量计算的公式比较简单,基本如下:

         年发电量=装机容量×等效利用小时数×系统效率×(1-累计衰减率)

其中,装机容量、系统效率比较容易确定,装机容量按实际能够安装的数量确定(但实际操作过程中,由于目前技术的发展,大功率组件的逐步出现,使得同样的面积可以安装更大的容量,但同样单位价格也相应的提高,如果需要,也要对装机容量和价格的敏感性进行相应的分析,本篇文章就暂不考虑该模式的变化)。系统效率按市场普遍认可的80%计算。

等效利用小时数的取值取决于参照物的选择,目前市场上考虑NASA、Metenorm、Solargis等数据来源进行项目等效利用小时数的测算,但由于各不同数据来源的数据不同,导致同一个项目的等效利用小时数的数值不同,因此,在实际操作中,如果进行两个或多个项目的比较,应该采用同样的标准。本篇文章只是对于LCOE的理论测算,对于等效利用小时数只是进行区间选值,不代表某一特定项目。

累计衰减率是考虑到光伏组件的衰减而对于发电量的影响,目前市场上标准的衰减承诺是10年内不高于10%,25年内不高于20%。但具体每年的衰减率却没有统一的标准,暂按第一年2.5%,然后第一个10年内剩余年份按10%-2.5%后进行平均,后边15年按10%进行平均测算。

6.      折现率:在计算LCOE时,每家企业的资金成本不同,所采用的折现率也不尽相同,导致计算的LCOE也会不同,在本篇文章中采用9%作为计算LCOE的折现率。

7.      国内的特殊处理:考虑到在实际操作中,国内的相关政策,尤其是增值税和所得税的政策在实际计算中会对结果造成相应的影响,因此进行单独分析如下:

1)     所得税:根据《企业所得税法实施条例》中约定,光伏项目可以享受所得税三免三减半的优惠政策,因此,在实际计算LCOE的过程中,折旧和运维费用的税盾效应按当年的实际所得税进行测算;

2)     增值税:关于项目前期投资、运维费用都是含有增值税的,但根据国内的相关政策,这部分属于增值税进项税额,可以通过销项税额进行抵扣的,所以不计入成本里面,只是对于现金流有相应的影响。如果在计算中,剔除进项税额,同时通过后期的的销项税额进行逐步抵扣,由于进项和销项的金额不同,在抵扣期上存在不确定性,这样计算的话就比较复杂,而且很难进行数据的梳理。因此,在本篇文章的计算中,不剔除投资总额和运维费用中的增值税。

综上所述,关于GE在《2025中国风电度电成本白皮书》中的公式需要进行简单的调整:

其中:运维费用是包含增值税的所有费用;运维费用净值是剔除增值税后的费用

按上述假设进行LCOE的测算,假定一个工商业分布式光伏项目装机容量1MW,等效利用小时数暂按1200小时考虑,则项目的假设信息如下:

1.      动态投资

项目的动态投资额为400万元。假定为一次性投入(不考虑分期支付及质保金的影响),则动态投资的现值为400万元。

2.      折旧

在动态投资中设备、建安、服务占比按70%、20%、10%预估,则项目形成的固定资产总额为359万元,每年的折旧约为16万元,对于所得税的影响额的现值为22.7万元。

3.      运维费用

运维费用总额(包括运营维护、管理费用、保险)为7.5万/年,则,运维费用的现值为74万元。

4.      运维费用净值

考虑运维费用对于所得税的影响,需要把其中的进项增值税剔除,计算其对于所得税的影响现值为11.2万元。

5.      年发电量

按文章中关于发电量的计算公式进行计算,发电量折现后的数值为861.4万度。

6.      其他:未考虑电站运营期间可能产生的设备更换,或屋顶更换造成发电量的的损失,成本的追加投入等因素的影响。

根据上述的假设数据进行计算,项目的LCOE为0.5110元/度电,稍高于彭博新能源财经和中国光伏业行会的计算数据。对于LCOE进行折现率和等效利用小时数的敏感新分析如下,可以发现在折现率为7%的情况下的LCOE基本与中国光伏业行会的计算数据相当。

综上所述,LCOE的计算与项目前期的假设条件存在很大的关联性,包括折现率的选定,项目光照资源的参考标准,企业内部对于固定资产折旧政策等。但基本来说,目前光伏项目,尤其是工商业分布式项目已经可以在没有国家补贴的情况下达到一定的收益。

LCOE的测算模板

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