光伏電站如何降低建設成本？

前 言

2021年上半年光伏新增裝機容量13．01GW，至此，全國光伏發(fā)電裝機容量達268GW。伴隨著“3060碳達峰碳中和”政策的實施，整縣推進項目隨之在全國范圍鋪開，又一次大規(guī)模的光伏建設周期到來，之后這幾年光伏將進入下一個飛速發(fā)展期。

與此同時，之前建設并網(wǎng)的光伏電站，也開始進入穩(wěn)定運營階段，甚至早期建設的光伏電站已經(jīng)完成了成本回收。

投資方的目光也從前期的投資開發(fā)建設逐漸往后期運營轉(zhuǎn)變，光伏電站的建設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。這就要求對電站的設計、設備選型、建設質(zhì)量以及運營支路把關越來越重要。

光伏電站平準化度電成本（LCOE）現(xiàn)階段越來越被重視，尤其是現(xiàn)在平價上網(wǎng)時期。

從最近幾年光伏的大力發(fā)展中可以看出，光伏電站的開發(fā)建設成本中的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計算公式可以看出，要降低LCOE，只能從降低建設成本、提高發(fā)電量以及降低運營成本三個方面入手。

一、降低建設成本

光伏電站的建設成本中融資成本、設備材料成本和建設施工陳本占主要成份，設備材料的單價目前已經(jīng)在市場的競爭下被壓縮到了極致，那只能從減少使用設備材料的角度來降低建設成本。

采用高電壓、大子陣、高容配比的設計方案來降低系統(tǒng)建設成本。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、高容配比的設計方案，減少整個項目的子陣數(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)建設成本。例如一個100MW電站進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項目子陣數(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。故在光伏電站的設計中，應根據(jù)光照、環(huán)境溫度、項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，見下表成本分析。

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?？梢娊M串集中化布置方案能夠明顯減低BOS成本。對于今后的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)設計開始，光伏系統(tǒng)設計時應從提高PR值的角度進行方案的確定，從而提高了發(fā)電量。后期就需要運維方面來保障光伏電站的健康運行。

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等特點提高DC／AC的轉(zhuǎn)換效率。

在使用最佳傾角計算好前后排間距后適當減少組件安裝角度3～5°，可以有效地提高冬季光照時長。如圖所示

冬至日最佳傾角下無遮擋前后排間距

通過PVSystem模擬，選取最佳傾角26°的地區(qū)進行演示

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°最佳傾角計算出前后排間距，然后支架按22°設計，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長，從而增加發(fā)電量。

充分利用智能運維平臺，運維階段定期巡檢，設備定檢，采用先進的大數(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)域故障設備，提高運維效率，保障設備的健康運行。

三、降低運營成本

光伏電站運營階段的主要成本涉及運維人員工資、設備維護費用、電費增值稅這幾個主要部分。

運維人員工資支出的控制可以從人員配置結(jié)構上進行優(yōu)化，保證1至2名技術專業(yè)十分過硬的運維人員的加入，建設實用可靠的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，采用科學的手段和管理制度，實現(xiàn)智能運維，不僅可以減少普通運維人員的數(shù)量，并且能夠提高運維效率，降低運維成本，真正實現(xiàn)開源節(jié)流、事半功倍，最終做到少人值守，無人值守。

設備維護費用方面的節(jié)約，首先就得從項目建設期進行把關，選用知名品牌、易于維護的電氣設備產(chǎn)品，例如選用GIS、組串式逆變器等基本免維護的產(chǎn)品。對電氣設備、電線電纜定期做設備校驗，發(fā)現(xiàn)潛在問題，及時進行維修、更換。減少設備大修或杜絕設備更換的費用。

電費增值稅進行合理節(jié)稅，平時做好財務管理，合理利用建設期、運維期的進項稅進行抵扣，尤其是運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)票進行電費增值稅的抵扣，從一點一滴中合理降低電費增值稅，節(jié)約陳本。

運營成本的降低設計電站全生命周期的方方面面、點點滴滴。很多不起眼的地方往往容易被忽視，積少成多就給運營期間造成不小的損失。

結(jié) 語

在如今平價上網(wǎng)的模式下，沒有了補貼的收入，降低LOCE成了實現(xiàn)提前回收成本實現(xiàn)盈利的重要手段。對于LCOE來說，從剛開始的建設到運營結(jié)束，是整個光伏電站全生命周期的概念，那么，讓發(fā)電量更高，建設成本和運維成本逐步下降，才是我們追求的最優(yōu)LCOE。