光伏电站运维度电成本探讨

1、光伏电站运维度电成本探讨度电成本（Levelized Cost Of Electricity，简称 LCOE，即每度光伏电量的成本。在目前标杆电价下，光伏电站的LCOE水平，基本代表了电站的赢利能力。LCOE主要受发电量和总成本的影响。其中， 总成本=初始投资+运营维护费用 +设备维修费用； 寿命期发电量主要取决于： 太阳能资源水平、系统配置、运行方式、 电站PR值、融资成本、智能化运维水平。可见，影响LCOE的因素很多。其中，除“太阳能资源水平”为不可控因素外， 其他的各项因素都可以改善和优化。 本文通过建立典型地面电站项目模型，仅从“初始投资成本”、“ PR值”两个角度，分 析一下逆变器选

2、型对于LCOE的影响。1 典型地面电站模型为了进行准确的分析， 本文建立了一个典型的光伏电站模型， 相关条 件如下：1）电站地点：假设在西部某地，纬度为35 40,海拔3000m以， 太阳能总辐射年总量为 1 800kWh/m2 （ I 类资源区）。2）电站规模：50MW；其中，光伏组件60MW逆变器50MW，系统配置 按“光伏组件：逆变器 =1.2:1 ”考虑；3）选用260W多晶硅组件，按10年衰减10% 25年衰减20%进行发 电量计算；整个电站系统效率按 80%考虑。4）其他：固定式运行方式，方阵倾角采用 35，年峰值小时数为 2100h； 独立柱基，以110kV电压等级送出；7）假设

3、不同情形下，未提及的光伏电站所有其他条件均相同8）除从“汇流箱箱变”之外，其他设备造价估算如下表。光伏电站部分投资估算表序号设备单价规模总价 （万 元）1光伏组件及安装3.540MW140002列阵支架、基础及安装0.64024003电气二次设备及安装-409604升压变电设备及安装4012005建筑工程费用0.64024006其他费用4032007总价24160配电设备说明：上述费用不包含汇流箱、直流配电柜、逆变器、箱变、直流电缆、交流电缆等费用。8）运营维护费和设备维修费用：为简化计算，按平均每年1000万、25年25000万元考虑。2三种型式逆变器设计方案目前，市场上的主要逆变器类型包括

4、：集中式、集散式、组串式。本 文从“初始投资成本”、“ PR值”两个角度对三种型式逆变器进行 对比。在进行数据对比之前， 先分析一下选用不同逆变器对方案的影响。 整 个光伏电站的设计方案为：20块265W光伏组件组成1个串联之路，每个方阵为 2个并联支路； 190个方阵组成一个1.07MW的发电单元。整个光伏电站由40个发电 单元组成，总容量为 42.8MW。集中式每个发电单元设计方案为：光伏组串所发电量用PV1-F-1X4电缆汇入14台汇流箱（12个16进1出，2个8进1出），再以450820V的直流电压用ZR-YJY22-0.6/1- 2X 50电缆汇入2台直流配电柜，之 后以450820

5、V的直流电压用ZR-YJY22-0.6/1- 2X 50电缆汇流进入2 台500kW逆变器，转化为315V的交流电后，用ZR-YJY22-0.6/1- 3X 185 汇入一台1000kVA的箱式变压器。集散式每个发电单元设计方案为：光伏组串所发电量用PV1-F-1X4电缆汇入 14台控制器（12个16进1出， 2个8进1出），再以 820V 的直流电压用 ZR-YJY22-0.6/1- 2X50 电缆汇入 2台直流配电柜，之 后以820V的直流电压用ZR-YJY22-0.6/1- 2X 50电缆汇流进入1台1000kW逆变器，转化为540V的交流电后，用ZR-YJY22-0.6/1- 3X 1

6、85 汇入一台1000kVA的箱式变压器。组串式每个发电单元设计方案为：光伏组串出线用PV1-F-1X4电缆汇入35台28kW组串式逆变器，转化为480V交流电后用YJV-0.6/1kV- 3X6电缆汇入交流配电柜汇流，再用ZR-YJY22-0.6/1- 3X 185电缆以480V交流电压汇入一台箱式变压器。此方案中，光伏组件：逆变器=1.226 : 1,略高于集中式、1000kVA 的集散式。图1集中式/集散式每个单元布置方式组串式的发电单元如下图所示:集中式、集散式的发电单元如下图所示：三种方案的设备用量情况如下图所示:集中式方案片4km kJ2km|翌严栏裁卜心“严仪t右！“450 HM

7、V叫点卜“J 1511I.1- L.:.集散式方案liniSJOV组串式方案;I Ji 1) JM IMldh 4r 悄 怯JIUBHijJ l -1i- t.取伍-MM.fl V*i MlISkiiiin电1 JLmi inifViHi-KnKlnv 1 i4WTV -和kE 5三种型武址盘尚主莫亀气讲至荃对比3逆变器选型对造价的影响分析根据上述布置方案，对三种型式的造价进行估算。集中式逆变器、直流配电柜、箱变、交直流电缆线投资序号项目数量（台）单价（万）总价 （万 元）1汇流箱5600.352直流配电柜801.51203逆变器801512004双分裂箱式变压器40156005直流电缆：PV

8、1-F-1-43361.2403.26直流电缆：ZR- YJY 22-0.6/1-2X5044KM93967交流电缆ZR- YJY 22-0.6/1-3X1853.2401288总价：3043.240MW小计：3043.2万元集散式逆变器初始投资估算序号项目数量（台）单价（万）总价 （万 元）1控制器5601.58402直流配电柜801.51203逆变器40228804双绕组箱式变压器40156005直流电缆：PV1-F-1-43361.2403.26直流电缆：ZR- YJY 22-0.6/1-2X5044KM93967交流电缆ZR- YJY 22-0.6/1-3X1851.640648总价：

9、3303.2组串式逆变器及其他初始投资估算序号项目数量（台）单价（万）总价 （万 元）1逆变器14001.419602交流配电柜2000.81604双绕组箱式变压器40197605直流电缆：PV1-F-1-42481.2297.66交流电缆：YJV-0.6/1kv-3X642KM37交流电缆ZR- YJY 22-0.6/1-3价：3783.6从上表可以看出，集中式的造价最低，集散式与集中式相差不大；组串式逆变器虽然造价比集中式高 0.2元/W,但综合造价仅高出0.114逆变器选型对PR值的影响分析PR通过图3,可以清楚的看到，选用三种型式的逆变器，主要差别体现 在：电

10、气设备用量、电缆长度、电压水平三个方面。因此，其对（发电效率）值的影响，主要体现在电气设备效率和线损上。先来看线路损耗。计算线路损失时，按照光伏组件的平均工作状态考虑，即辐照度为800W/m2寸：P=193W U=28.3V、l=6.84A经计算，各种技术路线的线路损失如下。表总當中式左专ii內屯皐尺计:r集申式线径（mm;）长暨（km）thffl(i)磁(A)WS(kU组件斗匸流箱44203620.616841的旷流箱配电柜2*505034.4S109444B配邑柜应芟器2*5033%首年发电呈f万103225410443.71103974910327 S3首年满省小时魅厲）175 231755 00初7椚17MJ2占卑平丫湃岌电臺5站9165.419274.0292J2.9791