光伏电站成本优化的三个策略!
数据来源: 光伏观察
发布时间:2024-01-17

最近一年,光伏行业经历组件价格下调、峰平谷电价调整、消纳限制、电力市场化交易等诸多变动。大浪潮涌的环境下,一方面电站投资成本不断降低,另一方面未来收益似乎并不看涨,如何采用最优的成本控制策略保证电站在全生命周期内投资收益获得最优解值得每一位光伏人深度思考。

要保证收益,要从:市场筛选、技术优化、投融资抉择、工程管理、运维经济化、电力交易精细化等多方面着手。

本文仅从项目投资实施阶段的市场变化、政策调整、技术优化等三方面的成本控制策略进行阐述。

一、专注市场研究,预判价格走势

2023年,组件价格波动巨大,对光伏项目投资影响巨大。100MW光伏项目,组件价格下降1分/W,总投资将下降100万元!

2023年全年,组件价格降幅超过0.9元/W,至今仍未止跌企稳,大幅提升项目收益率预期,让一些原先不具备投资的项目具备了投资的条件,市场机会闪现。诸多延期开工延期并网的项目享受了降价带来的巨大福利,投资成本的降低让电站收益率大幅提升。

笔者曾在一个自用比例高于90%的某分布式项目,项目立项后由于组件降价,收益率从最初预期的9.8%飙升至13.2%的情况,项目投资回收期也明显下降。

组件价格不仅有跌,也有上涨的情况。2020年底,组件价格就出现持续2年多的上涨。因此,在项目实施前,要密切关注市场行情波动以及供需关系的变化,合理选择开工时间。判断准确则事半功倍,否则将是事倍功半!

二、加强各地并网政策研究

接入方案、二次保护配置及通信要求对工程造价的影响较大。

当前,各地新能源发展速度不一,电网发展水平不一,对消纳和安全要求不一等等的现状决定了各地电网公司对新能源接入的要求存在差别。

因此,在深化设计前,要加强与当地电网公司的技术性和政策性沟通,充分了解地方性政策,合理利用差异化政策要求,因地制宜而非千篇一律的制定接入方案,从而做到精准施策。

笔者曾在内陆某项目上合理利用政策差异,通过调整并网电压等级、优化并网设备技术参数的配置以及对应的电缆型号变化,共节省投资近3毛/W,可见加强对各地并网政策研究是至关重要的!

三、深耕精细化设计

光伏电站尤其是分布式光伏的设计通常被认为比较简单,经常被忽视。

实际上,精细化设计是非常重要的!很多时候,精细化设计对投资额的影响可能在分毛之间,很多投资商认为与提早并网相比不值一提;精细化设计对全生命周期发电量提升的重大影响,经测算某项目发电量提升1%,项目全投资IRR提升近0.3%。

精细化设计“既让马儿少吃草,还能让马儿跑的快”。

1、让逆变器充分发挥效能。结合当地气象条件以尽量提高组件串联数为原则,使逆变器工作在最佳电压区间,更早启动、更晚关机,发电时间更长,发电量更大。

2、适当提高容配比。充分结合当地光照资源条件以及已并网电站的发电数据结合系统损耗,利用容配比与平准化度电成本之间“先降后升”的关系,选取最佳的容配比,提高系统满负荷运行时间。经验证,在辐照比较弱的地方,比如四川泸州,全年辐照均非常弱,最佳容配比可以达到1.7甚至更多。

精细化设计在三个“此消彼长”的关系之间权衡并获得最优解。

三个“此消彼长”的关系主要是指:

1、设备位置与交直流电缆及其他投资成本之间“此消彼长”的关系,一种简单的描述如下:

其中:y代表交直流电缆及其他投资成本;、分别代表不同线径的直流电缆单价;、分别代表不同线径的交流电缆单价;c则代表其他辅材的单价;、分别代表不同线径的直流电缆的用量;、分别代表不同线径的交流电缆的用量;q代表其他辅材的用量;因q对成本影响不大,多数情况下可忽略不计。

受现场环境及组件排布影响,当设备位置变化时,m与n可能会存在同步增大/减小以及一增一减的情况,但二者的增减量并不一致,同时,不同线径的价格非线性变化,这就是精细化设计的方向寻找最小值。

笔者曾在某分布式项目上遇到一个比较极端的案例,通过合理分散的布置逆变器位置、交直流电缆的汇集方向和路数,在各型号电缆用量和价格之间找到综合成本的最低值,精细化设计前后仅电缆一项节省成本近4毛/W!

2、组件倾角、适度的遮挡与总发电量、消纳与电费收入之间复杂的非线性“此消彼长”关系。组件倾角的适度减小虽然会减小发电小时数但会增大装机容量从而可能会带来总发电量的增加;此外,根据当地辐照情况,放弃特定时间段内的低效发电,也会起到同样的效果。精细化设计的方向是结合企业消纳比例寻求电费收入的最优解。

笔者曾在四川泸州某项目遇到过最佳倾角与平铺发电小时数相差不足20h的情况!在这种情况下,照本宣科的采用最佳倾角设计不仅会造成土地利用率偏低,而且会造成支架、电缆等其他材料的浪费。最终该项目通过采用低倾角设计,提高了材料和设备的利用率,成本节省近2毛/W。

3、材料成本中檩条与立柱及斜撑等附件之间的高阶“此消彼长”关系。檩条成本约占支架总量的70%左右,其设计的优劣直接影响投资成本,鉴于檩条的用钢量与其跨度呈近似4次幂的关系,立柱及斜撑等附件用量与檩条跨度反相关,在进行设计时,应结合当地风/雪荷载情况以及场地实际情况,选择合适的跨度,做到材料成本最低是非常有必要的。

精细化设计能充分利用即有场景。在进行结构设计时,可通过采用相关流体力学软件模拟验证等方法,适当考虑四周建筑物以及女儿墙等其他围挡的遮挡和干扰效应以及风来方向上游组件的流体减速效应,对大阵列的边缘区域进行冗余设计,而对中间区和过渡区的结构可以酌情考虑适当折减。

精细化设计能更加充分的利用土地,减少土地费用支出。当前项目开发面临的一大难题是“地难找”,导致很多项目存在光伏发电区过于分散,甚至在各山头呈“点状”分布的情况,这不仅造成了设施设备的浪费,而且也降低了土地的利用率,增加了土地成本在总投中的占比。精细化设计可以充分利用有限的土地,利用合适的地形地貌实现在“螺蛳壳里做道场”,比如:将大阵列“化整为零”,利用陡坡、复杂地貌做“光伏幕墙”,再比如充分利用北坡(很多项目存在北坡不得不租用的情况)等等。

结论

光伏发电短期内上网电价下行是必然事件,电站尽快回本且高质量运行对保证全生命周期的收益至关重要!真正做好成本管控需要多部门参与,尤其对大企业来说,做好成本管控的核心要务是:敬畏市场、理性决策、多部门密切协同以及高层领导的密切关注!要本着“分毛必争”、“西瓜要抓,芝麻也要捡”的原则进行投资,大手大脚的时代真的要过去了!

免责声明:本网站内容来自作者投稿或互联网转载,目的在于传递更多信息,不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性。文章内容及配图如有侵权或对文章观点有异议,请联系我们处理。如转载本网站文章,务必保留本网注明的稿件来源,并自行承担法律责任。联系电话:0535-6792766