分布式光伏电站投资决策及经济性分析的学术研究报告

作者及机构
本研究的作者为华北电力大学（North China Electric Power University）能源动力与机械工程学院的王驰中、高鑫、陈衡*、张国强和张锴，发表于《发电技术》（Power Generation Technology）2025年第46卷第3期。

学术背景
在“双碳”目标（碳达峰、碳中和）的推动下，中国光伏产业正从依赖政策补贴向平价上网转型。这一转型对光伏电站的经济性提出了更高要求。分布式光伏电站具有灵活性和就近消纳的优势，但其投资决策和经济性分析需综合考虑资源条件、设备选型、成本控制及政策环境等多重因素。本研究旨在为湖南省某4.45 MW分布式光伏电站项目提供投资决策指导，并通过经济性分析验证其可行性，为行业提供理论参考和工程实践依据。

研究流程与方法
1. 项目概况与资源分析
- 研究对象：湖南省永州市某4.45 MW分布式光伏电站，直流侧装机规模为4.45 MW。
- 太阳能资源评估：基于SolarGIS数据，计算场址年均太阳能辐射总量为4,291.4 MJ/m²，属于“资源丰富”地区（年辐射量3,780~5,040 MJ/m²）。

1. 设备选型

   • 光伏组件选择：对比单晶硅与多晶硅组件，单晶硅光电转换效率更高（商用效率17%~24%），适合屋顶分布式项目。最终选用110片电池的单晶硅组件，以减少系统损耗。
     
   • 逆变器选择：对比组串式、集中式和集散式逆变器，组串式逆变器虽成本较高（18,800元/台），但支持多路MPPT（最大功率点跟踪），适合分散式布置。
     

2. 发电量计算

   • 依据《光伏发电站设计规范》（GB 50797—2012），采用公式计算理论发电量，综合系统效率为81.2%。考虑组件首年衰减2%、年衰减0.55%，25年总发电量约为9,894.53万kWh，年均等效利用小时数为888.6 h。
     

3. 投资估算

   • 设备及安装工程费：1,666.64万元（含组件、逆变器、电缆等）。
     
   • 建筑工程费：51.83万元（含电缆敷设、配重基础等）。
     
   • 其他费用：79.58万元（含项目管理、勘察设计等）。
     
   • 总投资：1,856.58万元，资本金占比30%，银行贷款利率4.3%。
     

4. 经济性分析

   • 财务指标：
     
     • 项目投资财务内部收益率（税后）7.43%，投资回收期（税后）11.39年。
       
     • 资本金财务内部收益率11.43%，回收期10.38年。
       
   • 敏感性分析：电价变化对经济性影响最大，电价降低11.63%或投资增加15.34%时，资本金收益率降至行业基准8%。
     

主要结果与逻辑关系
- 设备选型与发电量：高效单晶硅组件和组串式逆变器的选择提升了系统效率，支撑了发电量计算的合理性。
- 投资与收益：总投资1,856.58万元，25年净利润1,944.76万元，证明项目具备经济可行性。敏感性分析进一步验证了抗风险能力。

结论与价值
1. 经济可行性：项目资本金收益率（11.43%）高于行业基准（8%），适合投资。
2. 政策意义：为平价上网时代的光伏项目提供了成本控制与电价敏感性的实证参考。
3. 行业价值：提出的投资模型和经济性分析方法可推广至同类分布式光伏项目。

研究亮点
- 多维度分析：涵盖资源评估、设备选型、发电量计算、成本控制及敏感性分析，形成完整决策链条。
- 实证数据支撑：基于实际项目数据（如SolarGIS辐射值、组件衰减率），结论具有较高可靠性。
- 敏感性创新：首次量化电价与投资变动对分布式光伏经济性的阈值影响（如电价最低容忍值0.48元/kWh）。

其他价值
- 为政策制定者提供电价补贴退坡后的项目评估依据。
- 提出的“自发自用+余电上网”模式（60%自用电价0.6元/kWh，40%上网电价0.45元/kWh）可优化收益结构。