兰林凯

（康立时代建设集团有限公司，四川 成都 610000）

摘 要:针对光伏发电工程的成本构成、影响因素及国家政策支持，从国家政策的演变到光伏技术的基础理论，再到光伏系统的成本，分析了光伏发电工程的各个阶段。特别指出了光伏项目初始投资成本的组成，包括关键设备成本、土地费用、电网接入等，并提供了具体的成本数据和趋势预测。同时，讨论了光伏系统运维成本的构成，以及LCOE的估算方法和未来趋势。

关键词:光伏发电；成本构成；国家政策；初始投资成本；运维成本

0 引言

在全球能源结构转型的大潮中，新能源的开发和利用已成为推动可持续发展的关键力量。随着化石燃料的日益枯竭和环境污染问题的加剧，清洁、高效的新能源技术探索变得尤为迫切。本文旨在探讨太阳能光伏技术的成本效益、技术挑战和政策支持等方面的现状与前景，共同探索新能源项目的成本管控工作。

1 国家政策方面

2013年8月29日国家能源局发布《光伏电站项目管理暂行办法》以规范光伏电站项目管理，促进产业有序健康发展。

2021年3月17日《国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》中指出：光伏发电被视为重要的战略性新兴产业，对优化能源结构、保障能源安全、改善生态环境具有重大战略意义。各地区应将光伏发电纳入能源开发利用和城镇建设等相关规划，编制分布式光伏发电应用规划，并提出年度计划。

2022年11月30日国家能源局关于印发《光伏电站开发建设管理办法》的通知，主要在于规范光伏电站开发建设管理，促进光伏发电持续健康高质量发展。

2023年3月20日《自然资源部办公厅 国家林业和草原局办公室 国家能源局综合司关于支持光伏发电产业发展规范用地管理有关工作的通知》中指出：支持光伏发电产业发展规范用地管理。

2024年3月18日《国家能源局关于印发<2024年能源工作指导意见〉的通知》涉及光伏发电在内的绿色能源高质量发展的指导意见。文中指出：巩固扩大风电光伏良好发展态势。稳步推进大型风电光伏基地建设，有序推动项目建成投产。做好全国光热发电规划布局，持续推动光热发电规模化发展。因地制宜加快推动分散式风电、分布式光伏发电开发，在条件具备地区组织实施“千乡万村驭风行动”和“千家万户沐光行动”。开展全国风能和太阳能发电资源普查试点工作。

综上，这些政策体现了国家对光伏发电行业的支持和推动，旨在促进光伏发电的广泛应用和行业的健康发展。

2 什么是光伏发电工程

光伏发电工程是基于光生伏特效应（Photovoltaic Effect）的原理，将太阳光能直接转换为电能的过程。其包含了如下的基本理论：

（1）光生伏特效应：当光子（太阳光中的粒子）撞击半导体材料时，能够激发电子从价带跃迁到导带，形成电流。这是光伏发电的核心原理。

（2）太阳能电池：太阳能电池是光伏发电系统的基本单元，通常由单晶硅、多晶硅或非晶硅等半导体材料制成。它们能够将光能转换为直流电。

（3）光伏组件：由多个太阳能电池片连接而成的模块，通常封装在玻璃和背板材料中，用于提高系统发电能力。

（4）系统组成：一个完整的光伏发电系统通常包括太阳能电池板（组件）、控制器、逆变器等主要部件。太阳能电池板负责光电转换，控制器负责电池充放电管理，逆变器将直流电转换为交流电以供使用。

（5）并网与独立系统：1）独立光伏发电系统（离网系统）：不依赖电网，通常包括太阳能电池组件、控制器、蓄电池，适用于偏远地区或作为应急电源。2并网光伏发电系统：与电网连接，将产生的直流电转换为交流电并输送到电网中，可以分为带蓄电池和不带蓄电池的系统。

（6）效率与衰减：光伏组件的效率受多种因素影响，包括材料质量、温度、光照条件等。光伏组件在安装后会有一定程度的效率衰减，但通常在20年内衰减约20%。

（7）光伏发电的经济性与可持续性：光伏发电作为一种清洁能源，具有减少温室气体排放、降低对化石燃料依赖等环境效益。随着技术进步和成本降低，光伏发电的经济性逐渐提高，有望成为未来能源结构的重要组成部分。

（8）光伏系统的设计与优化：光伏系统的设计需要考虑多种因素，包括地理位置、气候条件、负载需求等，以实现最佳的发电效率和经济效益。

这些基本理论构成了光伏发电工程的基础，并指导着光伏系统的设计、安装和运行。随着技术的发展，光伏发电工程在提高效率、降低成本以及扩大应用范围方面不断取得进展。

3 光伏发电工程的建设周期

光伏发电工程的建设周期涵盖从项目启动至投产的完整流程，通常包括前期踏勘、项目申请和批复文件、设计、施工图、项目建设实施以及并网与运营等阶段。

（1）前期踏勘阶段：这包括与土地所有者沟通、宏观选址、准备勘查设备、现场观察地形地貌、地质条件考察，以及确定场区坐标等。

（2）项目申请和批复文件阶段：涉及编制项目申请报告、与当地政府或集体签订土地租用协议、电网公司出具接入和消纳初步意见、向发改部门申请并提交相关材料等。

（3）设计阶段：包括现场测绘、地勘、勘界，提出设计要求，编制初步设计方案，编写设备技术规范书，进行设备招投标工作，以及绘制施工图纸等。

（4）施工图阶段：涉及各专业设备招投标，与中标厂家签订技术协议，各专业分别绘制图纸，绘制施工总图，并进行现场技术交底和施工图纸会审。

（5）项目建设实施阶段：包括开工准备、土建工程、安装工程、送出线路施工、工程调试、安全标识设置、初步验收、试运行、工程移交、竣工验收以及质保验收等。

（6）并网与运营阶段：在项目建成并通过所有验收后，将进入并网和运营阶段，此时电站开始产生电力并投入商业运营。

青海格尔木1000兆瓦光伏项目是一个重要的能源项目，位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市乌图美仁乡光伏发电基地内。该项目是“十四五”时期国家首批开工建设的大型风电光伏基地项目之一，具有显著的规模和战略意义。项目所在地海拔在2800—3000米之间，总占地面积达到18.7平方公里，预计年均发电量约为26亿千瓦时。其中Ⅰ标段的总装机容量为500兆瓦，整个项目建成后，预计可实现年均上网电量达到248724.65万千瓦时。这个项目不仅有助于推动当地的经济发展，还将对国家的能源结构优化和清洁能源使用产生积极影响。

该项目I标段在2023年12月29日顺利并网发电。这个项目从2022年4月开始施工，尽管面临工期紧张、施工作业面广、工程量大、环境恶劣等困难，但项目团队通过积极协调和精确部署，确保了项目按时并网发电。这表明，即使在较为复杂的情况下，1000MW光伏工程的施工周期也可以控制在一年左右或更短。

但是上述案例的整个建设周期仅能作为参考，各实际项目的建设周期的长度受多种因素影响，如项目规模、地理位置、政策环境、资金到位情况等。根据不同的项目特点和外部条件，一个典型的光伏电站建设周期可能从几个月到一年或更长的时间不等。

4 光伏项目初始投资成本分析

我国光伏造价主流采用的软件及编制依据如下：

造价主流软件有广联达公司的广联达光伏云计价软件【GRE5.0】，木联能软件公司的清单计价软件。采用的计价规范以及依据有：概算编制规定及费用标准【NB/T 32027-2016】、概算定额【NB/T 32035-2016】、计价规范【NB/T 11017-2022】。

我国地面光伏系统的初始投资成本主要由组件、逆变器等关键设备成本构成，以及土地费用、电网接入、建安、管理费用等。组件、逆变器等关键设备成本随着技术进步和规模化效益，有下降空间。非技术成本如接网、土地、项目前期开发费用等，区域及项目间差异较大。具体如图1所示。

某2023年已建成的5.57MW工商业分布式光伏项目为例，让我们来看看具体的成本组成。

①案例项目容配比采用1.23倍

项目采用640Wp光伏组件10664块，直流侧总规模为6.825MWp；320kW、225kW逆变器各16台、2台，交流侧规模为5.57MW。容配比为1.225:1。

②项目造价整体情况

由于项目为2023年项目，光伏组件按1.5元/W计取，项目总投资为2519万元，按直流端规模计算，折合3.7元/W；按交流计算则为4.5元/W。具体如下表所示。

需要注意的是，其他费用（各类手续费用）折合0.54元/W，这是项目总成本偏高的重要原因。如下表所示。

③项目各项造价汇总表

以原概算报表为基础，项目各部分的造价情况如下表所示。

2022年我国工商业分布式光伏系统初始投资成本为3.74元/W，2023年我国地面光伏系统的初始投资成本约为3.4元/W。这个成本包括了光伏组件、逆变器、支架、电缆、一次设备、二次设备等关键设备成本，以及土地费用、电网接入、建安、管理费用等，其中光伏组件约占总投资成本的38.8%。此外，非技术成本约占16.5%（不包含融资成本）。光伏组件在光伏系统投资成本中占比约为50%，而组件成本中电池片的占比约为65%。这些数据表明，光伏组件及相关技术设备在光伏电站总投入中占据了相当大的比重。预计到2024年，光伏系统初始全投资成本可下降至大约3.16元/W。

然而，实际投资成本可能会因项目的具体条件、技术路线、设备选型、地理位置、施工难度等因素而有所不同。

如：目前策划的特变电工新能源和华翔股份共同投资建设的洪洞县1GW【1GW＝1000MW，1MW＝1000000W】光伏发电项目，总投资额为43亿元人民币。其中，1GW光伏电站的投资额为40亿元人民币。这提供了一个参考值，即1GW光伏项目的投资金额大约在40亿元人民币，折算单方造价4元每瓦。

再比如：我国苏州的贝克曼二期屋面分布式光伏电站项目是一个设计、采购、施工(EPC)总承包项目，由中新绿色能源（苏州）有限公司委托华建工程咨询（苏州）有限公司进行竞争性磋商采购。项目位于苏州工业园区振胜路11号，总装机容量为715KW，屋面面积共5000平方米。项目组件拟采用FM认证单面单玻组件，整个项目需要获得FM认证。投标单位需要根据项目装机规模和系统分布合理设计并网点数量及电压等级接入并网，采用“自发自用、余电上网”模式。

本项目采用固定单价进行投标报价，投标单价为4.2元/瓦，工程部分投标总价为300万元，另外设置了5万元的暂列金额，使得项目总价合计达到305万元（含暂列金额）。最终结算费用将以工程竣工后，经双方核定的实际装机容量为准，最终结算价格计算方式为固定单价乘以经双方核定的总装机容量。服务期限为120日历天，计划并网通电时间为2024年10月31日，并在并网后30日历天内完成竣工交付。

综上实际案例表明，虽然光伏价格单方造价预测会呈现下降趋势，但还是需要结合实际情况予以实际测算和考量。

5 光伏项目运维成本分析

光伏系统的运维成本（Operation and Maintenance, O&M）是确保光伏电站长期稳定运行的关键支出。以下是光伏系统运维成本的组成和一些影响因素：

预防性维护：定期对光伏系统进行检查和维护，包括清洁光伏板、检查连接器和接线、逆变器和控制器的维护等；

组件清洗：根据光伏电站所在地的气候条件，可能需要定期清洗光伏板以保持其发电效率；

设备检修：对光伏系统中的关键设备，如逆变器、支架、电缆等进行定期检修和更换；

技术支持和专家服务：可能需要专业技术人员进行故障诊断、系统升级或优化建议；

智能监控系统：使用智能监控软件或系统来跟踪光伏电站的性能，及时发现并解决问题；

运维人员工资和培训：运维团队的工资支出以及为保持专业技能所需的培训成本；

备件和耗材：备用部件的存储以及维护过程中消耗的材料成本；

保险和行政费用：为光伏电站投保以及处理相关行政事务的费用；

性能衰减管理：随着时间的推移，光伏组件的性能会逐渐衰减，需要进行相应的管理和更换。

根据中国光伏行业协会的数据，2022年分布式光伏系统的运维成本为0.048元/（W·年），集中式地面电站为0.041元/（W·年），并且预计未来几年运维成本将略有下降。运维成本的有效管理对于提高光伏电站的经济效益至关重要。具体如图2所示。

6 不同等效利用小时数LCOE估算

通常用LCOE（Levelized Cost of Electricity，平准发电成本）来衡量光伏电站整个生命周期的单位发电量成本，并可用来与其他电源发电成本对比。在全投资模型下，LCOE 与初始投资、运维费用、发电小时数有关。

2022年，全投资模型下地面光伏电站在1800 小时、1500 小时、1200 小时、1000 小时等效利用小时数的LCOE 分别为0.18、0.22、0.28、0.34 元/kWh。

2023年，全投资模型下地面光伏电站在1800 小时、1500 小时、1200 小时、1000 小时等效利用小时数的LCOE 分别为0.15、0.18、0.23、0.27元/kWh。

这些数据显示，随着光伏发电技术的进步和成本的降低，光伏发电的经济性正在不断提高。尤其是在光照条件较好、利用小时数较高的地区，光伏发电的成本更具竞争力。随着技术进步和规模经济的实现，预计未来光伏发电的LCOE还将继续下降。具体如图3所示。

7 结语

随着全球能源转型的不断深入，光伏发电作为清洁、可再生的能源形式，其经济性与市场竞争力日益受到重视。通过对光伏项目工程造价的分析，揭示了成本构成的复杂性和影响因素的多样性，为光伏项目的规划、设计、施工和运营提供一定的经济参考。

光伏项目工程造价的研究不仅对单个项目的经济效益具有重要意义，也对推动整个行业的可持续发展具有深远影响。未来，我们期待光伏发电能够在全球能源结构中占据更加重要的地位，为建设清洁、低碳、可持续的能源未来贡献力量。