前 言

2021年上半年光伏新增裝機(jī)容量13.01GW，至此，全國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)268GW。伴隨著“3060碳達(dá)峰碳中和”政策的實(shí)施，整縣推進(jìn)項(xiàng)目隨之在全國(guó)范圍鋪開(kāi)，又一次大規(guī)模的光伏建設(shè)周期到來(lái)，之后這幾年光伏將進(jìn)入下一個(gè)飛速發(fā)展期。

與此同時(shí)，之前建設(shè)并網(wǎng)的光伏電站，也開(kāi)始進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)階段，甚至早期建設(shè)的光伏電站已經(jīng)完成了成本回收。

投資方的目光也從前期的投資開(kāi)發(fā)建設(shè)逐漸往后期運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)變，光伏電站的建設(shè)思路也從前期投資建筑成本最低慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)槿芷趦?nèi)度電成本最低。這就要求對(duì)電站的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、建設(shè)質(zhì)量以及運(yùn)營(yíng)支路把關(guān)越來(lái)越重要。

光伏電站平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)現(xiàn)階段越來(lái)越被重視，尤其是現(xiàn)在平價(jià)上網(wǎng)時(shí)期。

從最近幾年光伏的大力發(fā)展中可以看出，光伏電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)成本中的BOS成本已經(jīng)被壓縮到了極致，可下降的空間十分有限。從以上LCOE計(jì)算公式可以看出，要降低LCOE，只能從降低建設(shè)成本、提高發(fā)電量以及降低運(yùn)營(yíng)成本三個(gè)方面入手。

一、降低建設(shè)成本

光伏電站的建設(shè)成本中融資成本、設(shè)備材料成本和建設(shè)施工陳本占主要成份，設(shè)備材料的單價(jià)目前已經(jīng)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)下被壓縮到了極致，那只能從減少使用設(shè)備材料的角度來(lái)降低建設(shè)成本。

采用高電壓、大子陣、高容配比的設(shè)計(jì)方案來(lái)降低系統(tǒng)建設(shè)成本。高電壓可以提高線路的載流量，同規(guī)格線徑電纜在1500V系統(tǒng)能中比1100V系統(tǒng)輸送容量1.36倍，可以有效的節(jié)約電纜使用量。

采用大子陣、高容配比的設(shè)計(jì)方案，減少整個(gè)項(xiàng)目的子陣數(shù)量可以有效的節(jié)約光伏區(qū)箱變的使用量及安裝量，從而降低系統(tǒng)建設(shè)成本。例如一個(gè)100MW電站進(jìn)行不同容量子陣和容配比的比較，如下表：

由上表可知，在相同的容配比下，大子陣的方案使得整個(gè)項(xiàng)目子陣數(shù)量更少，更少的子陣數(shù)量可以節(jié)約箱變的使用量以及相應(yīng)的施工安裝量;在相同的容量下，高容配比方案同樣可以減少子陣數(shù)量從而節(jié)約逆變器及箱變的數(shù)量。故在光伏電站的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)光照、環(huán)境溫度、項(xiàng)目地形等因素盡可能的提高容配比以及使用大子陣的方式。

在地面電站中，現(xiàn)階段主流機(jī)型位225kW組串式逆變器和3125kW集中式逆變器，組串式逆變器的單價(jià)略高于集中式逆變器，但是采用組串式逆變器集中化布置的優(yōu)化方案，可以有效減少交流電纜的使用量，減少的交流電纜量完全可以抵消組串式和集中式逆變器的差價(jià)，見(jiàn)下表成本分析。

從上表分析可以看出，組串式逆變器集中布置，相比傳統(tǒng)的分散布置能降低BOS成本0.0541元/W，相比集中式逆變器方案降低BOS成本0.0497元/W。可見(jiàn)組串集中化布置方案能夠明顯減低BOS成本。對(duì)于今后的300kW+組串式逆變器，集中化布置的降本效果更為明顯。

二、提高發(fā)電量

如何提高光伏電站的發(fā)電量成為降低LCOE最重要的環(huán)節(jié)，從初期的系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始，光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從提高PR值的角度進(jìn)行方案的確定，從而提高了發(fā)電量。后期就需要運(yùn)維方面來(lái)保障光伏電站的健康運(yùn)行。

影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的PR值的因素主要有環(huán)境因素和設(shè)備因素。由于環(huán)境因素的影響，組件的傾角、組件溫度特性變化、逆變器的轉(zhuǎn)化效率等都直接影響光伏系統(tǒng)的PR值。在溫度較高的地區(qū)選擇低溫度系數(shù)組件，在溫度較低的地區(qū)選擇高溫度系數(shù)組件可以提高因組件溫升帶來(lái)的效率損失;選用組串式逆變器的高轉(zhuǎn)換效率、多路MPPT等特點(diǎn)提高DC/AC的轉(zhuǎn)換效率。

在使用最佳傾角計(jì)算好前后排間距后適當(dāng)減少組件安裝角度3~5°，可以有效地提高冬季光照時(shí)長(zhǎng)。如圖所示：

冬至日最佳傾角下無(wú)遮擋前后排間距

 冬至日非最佳傾角下無(wú)遮擋前后排間距

通過(guò)PVSystem模擬，選取最佳傾角26°的地區(qū)進(jìn)行演示：

從上圖可以看出，最佳傾角26°并非最優(yōu)傾角，22°才是最優(yōu)傾角，若按26°最佳傾角計(jì)算出前后排間距，然后支架按22°設(shè)計(jì)，這樣在不產(chǎn)生棄光的情況下可以有效的增加冬季光照時(shí)長(zhǎng)，從而增加發(fā)電量。

充分利用智能運(yùn)維平臺(tái)，運(yùn)維階段定期巡檢，設(shè)備定檢，采用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、IV診斷系統(tǒng)等功能快速定位故障區(qū)域故障設(shè)備，提高運(yùn)維效率，保障設(shè)備的健康運(yùn)行。

三、降低運(yùn)營(yíng)成本

光伏電站運(yùn)營(yíng)階段的主要成本涉及運(yùn)維人員工資、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用、電費(fèi)增值稅這幾個(gè)主要部分。

運(yùn)維人員工資支出的控制可以從人員配置結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，保證1至2名技術(shù)專業(yè)十分過(guò)硬的運(yùn)維人員的加入，建設(shè)實(shí)用可靠的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，采用科學(xué)的手段和管理制度，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維，不僅可以減少普通運(yùn)維人員的數(shù)量，并且能夠提高運(yùn)維效率，降低運(yùn)維成本，真正實(shí)現(xiàn)開(kāi)源節(jié)流、事半功倍，最終做到少人值守，無(wú)人值守。

設(shè)備維護(hù)費(fèi)用方面的節(jié)約，首先就得從項(xiàng)目建設(shè)期進(jìn)行把關(guān)，選用知名品牌、易于維護(hù)的電氣設(shè)備產(chǎn)品，例如選用GIS、組串式逆變器等基本免維護(hù)的產(chǎn)品。對(duì)電氣設(shè)備、電線電纜定期做設(shè)備校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行維修、更換。減少設(shè)備大修或杜絕設(shè)備更換的費(fèi)用。

電費(fèi)增值稅進(jìn)行合理節(jié)稅，平時(shí)做好財(cái)務(wù)管理，合理利用建設(shè)期、運(yùn)維期的進(jìn)項(xiàng)稅進(jìn)行抵扣，尤其是運(yùn)維期間零零散散的支出，單筆金額不大，但總量不小，一定要取得增值稅專用發(fā)票進(jìn)行電費(fèi)增值稅的抵扣，從一點(diǎn)一滴中合理降低電費(fèi)增值稅，節(jié)約陳本。

運(yùn)營(yíng)成本的降低設(shè)計(jì)電站全生命周期的方方面面、點(diǎn)點(diǎn)滴滴。很多不起眼的地方往往容易被忽視，積少成多就給運(yùn)營(yíng)期間造成不小的損失。

結(jié) 語(yǔ)

在如今平價(jià)上網(wǎng)的模式下，沒(méi)有了補(bǔ)貼的收入，降低LOCE成了實(shí)現(xiàn)提前回收成本實(shí)現(xiàn)盈利的重要手段。對(duì)于LCOE來(lái)說(shuō)，從剛開(kāi)始的建設(shè)到運(yùn)營(yíng)結(jié)束，是整個(gè)光伏電站全生命周期的概念，那么，讓發(fā)電量更高，建設(shè)成本和運(yùn)維成本逐步下降，才是我們追求的最優(yōu)LCOE

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