第 1 章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
经济全球化不断深化,人们为了商业发展不惜一切开发常规能源(比如煤炭、石油),给地球环境带来了严重的威害,环境问题接二连三地出现,如:全球气候变暖,台风、洪水、干旱时有发生,自然环境向人类无节制开采石化资源的行为提出了严重的抗议。
面对严峻的考验,低碳经济这个概念应运而生。早在本世纪初,英国就低碳经济发展模式做出了明确要求,能源消耗上应该尽可能减少对高碳能源的使用,而多利用低碳型能源。不久之后,欧美多国开始纷纷就降低温室气体为目的提出相应的议题。
各种清洁能源的研究及使用是我们保护地球、珍爱环境、实现可持续发展的重要手段与必经之路。近年来,联合国、世界银行等国际组织均提出了发展清洁能源、适应气候变化、降低二氧化碳排放的人类发展目标。在美国,传统的电力行业作为 CO2减排的重点行业,无论是保护环境还是出于实施可持续战略的需求,都必须不断研发各种新型清洁能源。在美国,传统的电力行业作为CO2减排的重点行业,再过十年,发电企业的电力产出有四分之一是来源于清洁能源;欧盟的目标是在五年内,欧洲的清洁能源的使用占比能够突破上世纪九十年代的数据,而温室气体的排放量能够比九十年代最低下降百分之二十。在我国,党的“十八大”决策和国家“十三五”计划已经将“节能、减排”项目列入政府的重点工作范围。
党的“十八大”提出,集中力量完成转型工作,通过改善生产结构、提升经济收益、减少能源消耗、发展绿色经济, 在 2020 年让人均 GDP 在本世纪初数据基础上翻四倍以上。十三五规划纲要中明确提出,到 2020 年,单位国内生产总值能源消耗要比 2015 年降低 20%左右,主要污染物排放总量减少百分之十。无论是国内还是国际社会,发展清洁能源产业势在必行,新能源企业任重而道远。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
工业时代促进了全球经济的增长,但是也因为开发了大量的传统化石能源引发一系列的环境污染问题。在这种趋势下,各国逐渐意识到清洁能源的重要性。世界各国的专家学者从绿色经济、环境保护、收益效果等多个方面就此展开了相关的调查分析。
目前,国内外专门研究太阳能发电项目综合效益评价的内容很少,基本是就综合效益的某一方面进行专门研究,以经济效益研究为主。Stern N(2007)从气候的角度展开研究,借助对收益比的研究来证明 2℃气温上升理论,以此倡导世界各国积极参与到绿色环保当中,走低碳发展道路。随后其他各国的专业学者纷纷就此展开一系列的研究和分析。Treffers(2005)带领的专家团队就德国 2050 年的温室气体排放量的设想目标提出讨论分析,他们认为借助有效的方案措施,完全有可能在不影响经济增长的情况下实现大幅度减少温室气体的排量。Frank Kreith, Paul Norton, Daryl Brown(1993)仔细分析了美国二氧化碳的来源,倡导利用低碳减排的光伏发电,以此实现对温室气体的有效控制。Wilbrod Birabwa(2003)借助非洲东部乌干达某光伏发电项目的建设成果,来说明清洁能源对于环境保护和经济增长的重要意义。虽然没有详细的数据做支撑,但是强调了社会意识和价格问题对于光伏发电的发展的作用。R.J Spiegel,D.L Greenberg(2000)分析了美国九十年代的光伏发电的减排数据,研究其中光伏发电对各项温室气体的控制情况,并计算了单一光伏系统在减排二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、二氧化碳(CO2)方面的贡献。Elizabeth Harder,Jacqueline MacDonald Gibson(2011)拿阿布扎比酋长国的一项十兆瓦的光伏电站作为研究对象,利用数据模式来研究其中的发电量、经济效益、环境污染程度等,该项研究表明,初期的低收益使得阿布扎比难以大面积覆盖光伏发电。G.C.Bakos 和 M.Soursos(2002)以希腊规模第一的光伏电站作为研究对象,重点研究其建设、使用等多个方面。Ke Yongjian(2008)借用蒙特卡罗算法创建了项目经济效益评估系统。A.C.N.Salles(2004)[9]带领的专家团队在某个风电厂财务评价中提出了使用蒙特卡洛模拟进行时间序列分析的研究。SilkyNtombifuthi Maboke(2008)创建一套含有项目风险性、蒙特卡罗算法,期权透析等经济效益评估工具。M.R.Nouni 等(2007)以印度偏远区域的生物能源发电站作为研究对象,对此进行一系列的经济效益评估工作。Pallav Purohit(2007)通过不懈努力,创建了一套清洁能源的经济效益评估系统。
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第 2 章 光伏发电项目综合效益评价理论和方法
2.1 光伏发电项目综合效益评价相关理论
2.1.1 光伏发电综合效益评价的特点
光伏发电综合评价指标体系不仅是对光伏发电本身的含义进行了详细的阐述,同时还能从定量定性的角度反应光伏发电项目的效益,光伏发电所带来的的经济效益、社会效益及环保效益构成了其创造的综合效益的主要内容,正是具有这种复杂性,让光伏发电综合效益评价指标体系具备了既能对光伏发电本身特点,又可对效益考评特点进行全面体现的重要特性,详细包括以下两方面:
(1)评价内容的广泛性
光伏发电项目的效益主要通过经济、社会及环境三方面得以体现。其中经济效益包含的内容十分丰富,主要包括工程项目的投入与产出、成本与收益、投资回报率等;社会效益主要体现在光伏发电工程项目带动并促进所在地区的经济发展、为当地人创造更大的发展空间、节约自然能源资源、增加区域内政府的财政收入,改善居民生活的质量;环境效益则是通过与利用火力进行发电等普通能源相比,在节能减排、环境保护等方面光伏发电所具有的优势和所能创造的效益。因此,在对光伏发电综合效益进行评价时,一方面是要从经济角度、财务因素对光伏发电的经济效益进行客观评价;另一方面又要对通过构建科学、公正的指标体系促进光伏发电项目、全面评价光伏项目所带来的效益。由此可知,光伏发电综合效益评价指标体系最重要的特征在于评价内容丰富且涉及的范围比较广泛。
(2)经济效益、社会效益与环境效益三者齐头并进
当前,只重视经济和社会效益的发展模式已无法满足社会发展的需求,要想在可持续发展道路上走得更远,低碳经济发展模式成了各行各业,尤其是能源企业的必然选择,基于上述模式,企业必须满足高效率、无污染且能耗低的标准。之所以创建光伏发电综合效益评价指标体系,目的在于全面提升光伏发电企业的经济、社会以及环境效益,确保上述三个方面均衡发展,并且,要重点突出光伏发电所创造的生态环境效益。
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2.2 综合效益评价指标体系及模型构建方法
2.2.1 综合效益评价方法
当项目最终完成并经过一段时期的运行后,客观、科学、系统地对项目的目标、功能、作用、执行效果、产生的影响和创造的效益进行深入分析与全面总结的一种技术经济活动,称为项目综合效益评价。19世纪30年代,美国最早采用项目综合效益评价,当时有多个项目组织在开展全球性的资助活动时,均采用综合效益评价体系作出评价。
构成综合效益评价的要素主要有:评价对象、评价指标、各指标权重、综合评价模型等四个方面。评价对象是指某一特定的实践活动,通常是指经济行为。评价指标由可量化与非可量化的信息组成,可以从多个视角和特定层次反映评价对象客体数量的规模与水平、性质与特征。各指标权重显示出了评价指标之间的相对重要程度,权重系数的合理与否,直接关系到评价结论。综合评价模型的作用在于将多个评价指”合成”为一个整体性的综合评价值。
对于项目综合效益评价的具体方法,目前国际上主要有客观赋权法、因子分析法、DEA(数据网络分析法)、FCE(模糊评价法)、AHP(层次分析法)、相邻指标比较法和德尔菲法(专家法)等多种通用的评价方法。结合光伏电站自身具备的综合特征,本课题在对光伏项目各方面的效益进行综合评价时,采用层次分析法和模糊评价法。
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第 3 章 光伏发电项目综合效益指标体系及评价模型构建..................21
3.1 光伏发电项目综合效益评价指标体系的构成 ................. 21
3.1.1 经济效益评价指标体系 ................ 21
3.1.2 社会效益评价指标体系 ............... 24
第 4 章 宁夏恒阳 30MW 太阳能光伏发电项目综合效益评价案例分析..............30
4.1 宁夏恒阳 30MW 太阳能光伏发电项目基本情况 ........... 30
4.1.1 项目概况及基础数据 ........... 30
4.1.2 项目选址及可利用自然资源条件 ........... 31
第 5 章 结论与展望..................49
5.1 结论 .................. 49
5.2 展望 ......................... 50
第 4 章 宁夏恒阳 30MW 太阳能光伏发电项目综合效益评价案例分析
4.1 宁夏恒阳 30MW 太阳能光伏发电项目基本情况
4.1.1 项目概况及基础数据
该项目自2014年8月9日并网发电,至2016年3月累计完成上网电量6891万 KWH,实现收入 5478.33 万元,实现净利润 1087.00 万元,较好的完成了股东方下达的各项指标,2015 年实际有效上网时间 1423 小时,上网电量 4516 万度。标杆电价为 0.2595 元/度,国家