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(shè)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(shè)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(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發(fā)建設(shè)逐漸往后期運營轉(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。這就要求對電站的設(shè)計、設(shè)備選型、建設(shè)質(zhì)量以及運營支路把關(guān)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(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)電量以及降低運營成本三個方面入手。
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(shè)備材料的角度來降低建設(shè)成本。
采用高電壓、大子陣、高容配比的設(shè)計方案來降低系統(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(shè)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(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)計中,應(yīng)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。可見組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(shè)計開始,光伏系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)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(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。
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(shè)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(shè)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(shè)備,提高運維效率,保障設(shè)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(shè)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(gòu)上進行優(yōu)化,保證1至2名技術(shù)專業(yè)十分過硬的運維人員的加入,建設(shè)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(shè)備維護費用方面的節(jié)約,首先就得從項目建設(shè)期進行把關(guān),選用知名品牌、易于維護的電氣設(shè)備產(chǎn)品,例如選用GIS、組串式逆變器等基本免維護的產(chǎn)品。對電氣設(shè)備、電線電纜定期做設(shè)備校驗,發(fā)現(xiàn)潛在問題,及時進行維修、更換。減少設(shè)備大修或杜絕設(shè)備更換的費用。
電費增值稅進行合理節(jié)稅,平時做好財務(wù)管理,合理利用建設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)成本和運維成本逐步下降,才是我們追求的最優(yōu)LCOE。
責任編輯:haq
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原文標題:3步降低光伏電站度電成本
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