一度电里知多少：风、火、水、太阳能发电机组电价及成本

到2018年底，全国电源总装机容量189948万千瓦，全年全口径发电量69940亿千瓦时。从装机容量看，火电114367万千瓦、水电35226万千瓦（抽水蓄能2999万千瓦）、风电18426万千瓦、太阳能发电17463万千瓦、核电4466万千瓦。

数据来源：全国电力工业统计


从发电量看，火电发电量49231亿千瓦时，水电发电量12329亿千瓦时，风电发电量3660亿千瓦时，太阳能发电量1775亿千瓦时，核电发电量2994亿千瓦时。


从各省（市）发用电量看，电力资源分布与需求呈逆向分布特征明显，2018年各省区外受电量总和8723亿千瓦时，占当地总发电量20.4%。广东、江苏、山东省用电量位居前三，山东、江苏、内蒙古发电量位居前三，广东、江苏、浙江省区外受电量位居前三，北京、上海、重庆区外受电占用电量的比重位居前三。

数据来源：公开资料


几种典型发电机组的电价及成本，燃煤发电机组、水电机组、风电机组、光伏发电机组和核电机组。


燃煤发电机组


我国电源结构以燃煤火电机组为主，今后相当一段时间内还很难改变。正是因为燃煤机组的重要性，我国发电机组的上网电价政策一直以燃煤机组上网电价政策为主，历经还本付息电价、经营期电价，现为标杆电价政策时期。据网络相关报道，2019年9月26日，国务院常务会议决定完善燃煤发电上网电价形成机制，从明年1月1日1日起，取消煤电联动机制，将现行标杆上网电价机制，改为“基准价+上下浮动”的市场化机制。基准价按各地现行燃煤发电标杆上网电价确定，浮动范围为上浮不超过10%、下浮原则上不超过15%，具体发电企业、售电公司、电力用户等通过协商或竞价确定，但明年暂不上浮，特别要确保一般工商业平均电价只降不升。2018年燃煤火电机组分省脱硫标杆上网电价如图。

数据来源：公开资料


影响燃煤火电机组上网电价的因素主要有煤价、工程造价、年发电利用小时数、机组固定成本、长期贷款利率、折旧率等。其中：影响标杆上网电价水平的三个主要因素，依次是煤价、工程造价、年发电利用小时。不同时期、不同机组，燃料成本占发电成本50%-70%。


水力发电机组


水力发电是水能利用的一种重要方式。水力发电通常要修筑挡水坝，用以集中河段的落差，并形成水库，水库可以调节流量、拦蓄洪水。按调节周期划分，即按水库一次蓄泄循环的时间来分，包括无调节、日调节、周调节、年调节和多年调节等。无调节，是水库没有调节库容，按天然流量供水；日调节，是将水库一日内的均匀来水，按用水部门的需水过程进行调节，水库中的水位在一昼夜内完成一个循环；周调节，利用水库将周内假日的多余水量蓄存起来，在其他工作日用，周调节水库一般也同时进行日调节；年调节，对年内丰、枯季的径流进行重新分配的调节（季节性变化）；多年调节，水库库容很大，丰水年份蓄存的多余水量，用以补充枯水年份的水量不足。


据2005年全国水力资源复查结果，我国大陆水力资源理论蕴藏量在1万千瓦及以上的河流3886条，经济可开发装机容量40180万千瓦，年发电量17534万千瓦时。

数据来源：公开资料


我国水电上网电价政策呈多样化格局，分为按经营期上网电价、标杆上网电价和根据受电市场平均上网电价倒推定价等。2014年1月11日，《国家发展改革委关于完善水电上网电价形成机制的通知》（发改价格〔2014〕61号），对2014年2月1日以后新投产的水电站中跨区跨省域交易价格由供需双方协商确定；省内上网电价实行标杆电价制度，并根据水电站在电力系统中的作用，可实行丰枯分时电价或者分类标杆电价；鼓励通过竞争方式确定水电价格；逐步统一流域梯级水电站上网电价。


抽水蓄能电站是一种特殊的水电站，在用电低谷时用过剩电力将水从下水库抽到上水库储存起来，然后在用电高峰时将水放出发电，并使水流到下水库。抽水蓄能电站是解决系统调峰、低谷之间供需矛盾、保证新能源发展而建设的水电站，还能担负系统的调频、调相和事故备用等辅助服务功能。一般认为，抽水蓄能电站“4度换3度”，抽水时消耗4度电，发电时只能发出3度，可以认为转换效率75%。基于此，抽水蓄能电站上网电机与其他电源的上网电价有根本区别，主要有电网统一经营、单一电量电价、两部制电价、租赁电价。


2014年7月31日，《国家发展改革委关于完善抽水蓄能电站价格形成机制有关问题的通知》（发改价格〔2014〕1763号），进一步完善抽水蓄能电站价格形成机制。电力市场形成前，抽水蓄能电站实行两部制电价。电价按照合理成本加准许收益的原则核定。两部制电价中，容量电价主要体现抽水蓄能电站提供备用、调频、调相和黑启动等辅助服务价值，按照弥补抽水蓄能电站固定成本及准许收益的原则核定。逐步对新投产抽水蓄能电站实行标杆容量电价；电量电价主要体现抽水蓄能电站通过抽发电量实现的调峰填谷效益。主要弥补抽水蓄能电站抽发电损耗等变动成本。电价水平按当地燃煤机组标杆上网电价（含脱硫、脱硝、除尘等环保电价）执行。电网企业向抽水蓄能电站提供的抽水电量，电价按燃煤机组标杆上网电价的75%执行。抽水蓄能电站容量电费和抽发损耗纳入当地省级电网（或区域电网）运行费用统一核算，并作为销售电价调整因素统筹考虑。为推动抽水蓄能电站电价市场化，在具备条件的地区，鼓励采用招标、市场竞价等方式确定抽水蓄能电站项目业主、电量、容量电价、抽水电价和上网电价。当前，正值电力市场形成的过渡期，抽水蓄能电站未纳入输配电定价成本，电网企业承担抽水蓄能电站费用已力不从心，抽水蓄能电站电价市场化是一个还需深入研究的课题。


风力发电机组


风电上网电价历经初期参照燃煤电厂定价、审批电价、招标和审批电价并存、招标加核准方式、标杆电价。当前，正处于标杆上网电价退坡的关键时刻，未来将逐步向平价、低价上网过渡。平价上网电价是指与燃煤机组标杆上网电价平价，不需要国家补贴。低价上网电价是指低于燃煤机组标杆上网电价。


2019年5月21日，《国家发展改革委关于完善风电上网电价政策的通知》（发改价格〔2019〕882号），将陆上风电、近海风电标杆上网电价改为指导价，新核准的集中式陆上风电项目、近海海上风电上网电价全部通过竞争方式确定，不得高于项目所在资源区指导价；潮间带海上风电通过竞争方式确定的上网电价，不得高于项目所在资源区陆上风电指导价。

数据来源：公开资料


从全生命周期看，风电的成本主要可以分为机组成本、建设成本、运维成本、人员成本与材料费等。


太阳能发电机组


太阳能发电分为光伏发电（PV)和光热发电（CSP)。光伏发电有集中式的地面电站，也有与建筑物相结合的分布式光伏发电项目。


2019年4月28日，《国家发展改革委关于完善光伏发电上网电价机制有关问题的通知》（发改价格〔2019〕761号），将集中式光伏电站标杆上网电价改为指导价，新增集中式光伏电站上网电价原则上通过市场竞争方式确定，不得超过所在资源区指导价。能源主管部门统一实行市场竞争方式配置的工商业分布式项目，市场竞争形成的价格不得超过所在资源区指导价，且补贴标准不得超过每千瓦时0.10元。

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国家发展改革委核定全国统一的太阳能热发电（含4小时以上储热功能）标杆上网电价为每千瓦时1.15元（含税），2018年12月31日以前全部投运的太阳能热发电项目执行上述标杆上网电价。太阳能热发电上网电价退坡机制尚未确定，考虑太阳能热发电产业现状，退坡幅度可能不会不太。


核电机组


我国核电装机容量比例相对较小。与一般火电机组一样，核电成本主要由建设成本、运维成本、燃料成本组成。核电成本还有长期成本有较大下降空间、地域差异不明显等特点。


由于核电技术上不适宜参与市场竞争，2013年以前，我国对核电基本实行一厂一价。2013年6月15日，国家发展改革委印发《关于完善核电上网电价机制有关问题的通知》（发改价格〔2013〕1130号），对2013年1月1日以后新建核电机组实行标杆上网电价政策（根据目前核电社会平均成本与电力市场供需状况，核定全国核电标杆上网电价为每千瓦时0.43元）；全国核电标杆上网电价高于核电机组所在地燃煤机组标杆上网电价（含脱硫、脱硝加价，下同）的地区，新建核电机组投产后执行当地燃煤机组标杆上网电价；对承担核电技术引进、自主创新、重大专项设备国产化任务的首台或首批核电机组或示范工程，其上网电价可适当提高。


参考资料：


1.《国家发展改革委关于完善水电上网电价形成机制的通知》（发改价格〔2014〕61号），2014年1月11日。


2.《国家发展改革委关于完善抽水蓄能电站价格形成机制有关问题的通知》（发改价格〔2014〕1763号），2014年7月31日。


3.《国家发展改革委关于完善风电上网电价政策的通知》（发改价格〔2019〕882号），2019年5月21日。


4.《国家发展改革委关于完善光伏发电上网电价机制有关问题的通知》（发改价格〔2019〕761号），2019年4月28日。


5.国家发展改革委印发《关于完善核电上网电价机制有关问题的通知》（发改价格〔2013〕1130号），2013年6月15日。