北极星智能电网在线讯: 新能源可持续发展需要依托自身技术进步和成本下降，降低补贴依赖，国家也提出了到2020年风电在发电侧平价上网，光伏发电在用户侧平价上网的目标。基于中国新能源发电成本历史变动情况分析和未来成本趋势研判，预测了2020年和2030年中国新能源发电成本，分析了未来平价上网情况，结果显示，2020年基本实现“三北”地区风电在发电侧平价上网和东中部光伏发电在用户侧平价上网，2030年光伏发电平均度电成本有望低于风电。
引言
近年来，中国新能源快速发展，对能源结构调整的贡献越来越大。截至2016年年底，风电累计装机容量1.49亿kW，成为煤电、水电之后的第三大电源，光伏发电累计装机容量7 742万kW，合计占全国电力总装机的14%。2017年上半年新能源仍然保持快速发展势头，风电和光伏发电分别新增491万和2 440万kW，预计到2017年年底风电和光伏发电累计装机有望超过2.9亿kW。新能源发展在取得巨大成绩的同时，也亟待关注解决一些问题：一方面，如何增强新能源产业内生动力，提升平等参与市场的竞争力;另一方面，现有补贴政策推动了产业快速发展，但也面临补贴资金亏空逐年加大的困难，影响可持续发展。因此，本文就中国新能源发电成本历史变化和未来趋势以及相关外部成本等进行分析，提出有关政策建议。
1、 全球新能源发电成本
世界范围内风电和光伏发电成本持续下降。根据彭博新能源财经数据，2016年下半年全球陆上风电平均度电成本比2015年下半年下降18%，光伏发电下降17%，主要原因是风电机组、光伏组件、逆变器等关键设备价格下降以及项目开发经验逐渐成熟。图1所示为2009—2016年全球风电和光伏发电度电成本。
为激励新能源发电降低成本，目前全球至少已有67个国家采用竞标方式确定上网电价。根据国际可再生能源署(IRENA)统计，2016年全球风电和光伏发电的中标电价分别为0.20~0.46元/(kW˙h)和0.16~0.80元/(kW˙h)。
2、中国新能源成本历史变动和未来趋势
2.1 中国新能源发电成本变动情况
2.1.1 风电成本
近年来，中国风电全产业链逐步实现国产化，风电设备技术水平和可靠性不断提高，风电场造价总体呈现逐年下降趋势，2015年全国风电单位造价比2012年下降了10%，如表1所示。就具体类型来看，分散式风电项目单位造价要高于大型风电场，主要是由于风电机组单价高、项目规模效应弱等。
随着2016年风电布局的调整，中东部及南部地区新增装机规模占全国新增总规模的44%，同比增加了11个百分点，列入统计的四川、重庆、山东、河南等省份单位造价水平较高，使得2016年全国风电平均造价为8 157元/kW，略超过2015年。
从地区差异来看，“三北”地区风电平均单位造价低于东中部地区，主要原因有：一是建设条件差异，中东部地区风电主要建设在山地和沿海滩涂，地质条件和交通基础差，风机基建和道路交通工程成本相对较高;二是用地成本差异，东部地区土地资源紧张，风电用地指标获取难度大、成本高。
根据彭博新能源财经数据，2016年全国风电平均度电成本约为0.5元/(kW˙h)，仍高于燃煤标杆电价(0.25~0.45元/(kW˙h))。
光伏发电成本
随着光伏发电的技术进步、产业升级和市场规模扩大，中国光伏发电成本持续下降，单位容量造价从2010年的约20 000元/kW，降到2016年约7 000元/kW(见图2)。就具体类型来看，分布式光伏发电造价比光伏电站高10%~20%。
根据彭博新能源财经数据，2016年全国光伏发电度电成本波动范围较大，在0.55～1.02元/(kW˙h)之间，平均为0.68元/(kW˙h)。
2.2 中国新能源未来成本变动趋势及对比分析
2.2.1 中国新能源发电未来成本趋势
未来风电项目造价下降将主要依赖关键设备成本和非技术成本的下降，前者主要依靠技术进步和风机选型，后者主要是土地费用和税费等。根据GE研究结果，更长更轻的叶片、一体化传动链等技术突破将使2025年风电度电成本下降0.050~0.067元/(kW˙h)，微观选址与风机选型的优化设计将使度电成本下降0.031~0.070元/(kW˙h)。
参照2012–2015年分区域风电项目单位造价的年均降幅，按2015年不变价格预测，2020年全国风电项目单位造价约为6 700元/kW(见表2)，2030年约为4 600元/kW。
光伏发电单位容量造价在近中期仍有较大的下降潜力，主要是因为光伏组件、逆变器以及土地费用、税费等非技术成本呈下降趋势。其中，光伏组件成本下降主要取决于硅料成本的下降、组件转换效率的提升、硅利用率的改善等。
结合中国光伏行业协会对光伏组件行业关键指标的趋势分析，按2015年不变价格预测：2020年全国光伏发电单位容量造价约为5 500元/kW，2030年约为3 000元/kW。其中，2020年华中、东北、南方、华东、华北、西北区域分别为5 655、5 740、5 655、5 486、5 318和5 148元/kW。
为方便与标杆电价进行比较，采用平准化发电成本(LCOE)的概念，也常称为度电成本。平准化发电成本是指发电项目所发单位发电量的综合成本，即发电项目在整个运营期内产生的所有成本与全部发电量的比值，计算公式为
式中：LCOE为平准化发电成本;At为第t年的运营支出;E0为项目初始投资;i为投资收益率;Mt, el为当年的发电量;n为财务分析时考虑的项目寿命;t为项目运行年份(1，2，3，…，n)。
测算结果如下：2020年“三北”地区风电平均度电成本为0.35元/(kW˙h)，低于东中部地区(0.49元/(kW˙h));“三北”地区光伏发电平均度电成本为0.48元/(kW˙h)，低于东中部地区光伏发电成本(0.63元/(kW˙h))(见表3)。2030年全国风电平均度电成本降到0.33元/(kW˙h)，光伏发电平均度电成本0.31元/(kW˙h)。
