光伏發(fā)電設(shè)計 | 清潔能源|風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電的成本構(gòu)成

目前我國的風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電裝機規(guī)模已位居世界第一,成為我國新型能源體系的兩大主力。商業(yè)化運用的規(guī)?;_啟,也讓人們開始正視兩者的成本與效益。具體成本構(gòu)成如何,這篇文章將給你答案。

陸上風(fēng)電成本構(gòu)成風(fēng)電像一個大的電風(fēng)扇,由三部分構(gòu)成:葉片、風(fēng)機、塔架(塔筒),下面會有一個機座。風(fēng)機的核心是后面小塊,里面涉及了很多結(jié)構(gòu)件,比如,齒輪箱、發(fā)電機、軸承等等,上面的風(fēng)機是可以360度旋轉(zhuǎn)的,不管哪個方向的風(fēng),都可以通過計算機程序的調(diào)整,讓風(fēng)機轉(zhuǎn)向迎風(fēng)面最大的方向,這樣能發(fā)更多的電。

運營商先選定風(fēng)場,與政府簽開發(fā)意向,后通過一系列環(huán)評,由開發(fā)商進(jìn)行風(fēng)電招標(biāo)。因涉及到要獨占當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)資源,這個地方開發(fā)了以后,這一塊風(fēng)資源就是你的了,這就導(dǎo)致政府和運營商之間要簽一些協(xié)議,比如,必須要選用本地的風(fēng)機零部件,或者規(guī)定電價、稅收等等。對于運營商來說,核心就是獨占這一塊風(fēng)資源。
風(fēng)電的項目情況

可以看到,風(fēng)機占整個項目的比例是最大的,高達(dá)40%—60%。三北地區(qū)因為開發(fā)成本低一點,或者是那邊風(fēng)機可以搞得大一點,這樣的話,風(fēng)機占整個產(chǎn)業(yè)鏈的利潤會多一些。其次是塔筒,再往后是交通運輸費,大頭還是賺給了風(fēng)機。隨著未來風(fēng)機持續(xù)做大,會使得風(fēng)機未來占整個產(chǎn)業(yè)鏈的利潤(收入)更高一些。

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈中,風(fēng)機里面零部件成本占比比較多的幾個,一個是葉片,占比最大;其次是輪轂,然后是軸承、主軸、齒輪箱,塔筒,其他基本上所占成本很小。
海上風(fēng)電的基本構(gòu)成根據(jù)在全國各個沿海省份實際開展的項目,分析各個區(qū)域海上風(fēng)電項目造價,總體上來說海上風(fēng)電項目單位千瓦造價均比較高。(根據(jù)海上風(fēng)電項目周期,本文成本分析主要考慮項目開發(fā)建設(shè)階段投資費用)海上風(fēng)電場成本主要由以下幾個部分構(gòu)成:設(shè)備購置費、建安費用、其它費用、利息。各部分占總成本的比例不同,對總成本的影響也不盡相同。
1、設(shè)備購置費現(xiàn)階段設(shè)備購置費(不含集電線路海纜)約占工程成本的50%,對成本影響較大。其中風(fēng)電機組及塔筒約占設(shè)備費用的85%,單位成本約7500~8500元/千瓦,對整體設(shè)備費用的影響較大;送出海纜約占設(shè)備費用的5%,單位成本約500元/千瓦;相關(guān)電氣設(shè)備約占設(shè)備費用的10%,單位成本約1000元/千瓦。
2、建安費用建安費用約占總成本的35%,單位成本約6000~7000元/kW。當(dāng)前海上風(fēng)電已竣工的風(fēng)電場項目相對數(shù)量少、規(guī)模小,相應(yīng)船機設(shè)備不成熟,施工隊伍較為單一,施工經(jīng)驗不足,造成建設(shè)成本較高,加上海上施工條件復(fù)雜、施工難度大,施工所需的關(guān)鍵裝備(如海上風(fēng)電機組基礎(chǔ)打樁、風(fēng)電機組吊裝等)專業(yè)可用的大型船機設(shè)備較少,船班費用高昂,相對陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電的建安費用占總成本的比重大。
3、其它費用其它費用包括項目用海用地費、項目建管費、生產(chǎn)準(zhǔn)備費等,占總成本約10%,單位成本約1600~1900元/千瓦。由于海洋資源的緊缺、人工工資提高、前期工作周期加長等原因,其它費用總體將略有上漲,特別是用海養(yǎng)殖補償、海域生態(tài)修復(fù)等費用上漲較為明顯;但隨著海上風(fēng)電開發(fā)數(shù)量的增加,項目開發(fā)建設(shè)經(jīng)驗的積累,業(yè)主對自身項目管理水平也將提升,將抵消部分這些上漲因數(shù)。即使其它費用下降10%,總成本下降不到1%,影響相對有限。
4、利息利息與風(fēng)電場建設(shè)周期及利率相關(guān),占總成本約5%。隨著海上風(fēng)電施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是關(guān)鍵項目工期的縮短,利息將有一定程度的下降。至于利率,屬政策性費用,主要在國家調(diào)節(jié)宏觀經(jīng)濟時才變動。總體而言,利息對風(fēng)電場成本的影響有較大不確定性。

海上風(fēng)電場成本構(gòu)成示意圖
陸地上與海上風(fēng)電成本差異目前,海上風(fēng)電成本基本是陸上風(fēng)電成本的兩倍。下文將從項目前期、項目建設(shè)期以及項目運行期的全生命周期進(jìn)行海上和陸上風(fēng)電成本比較。
項目前期:海上風(fēng)電場的前期工作時間相對較長,需要協(xié)調(diào)的部門較多,主要包括海洋、海事等,需要取得的支持性文件多,海域、通航、海洋環(huán)評等。相比于陸上,項目前期工作費用較高。
項目建設(shè)期:相比于陸上風(fēng)電場,海上風(fēng)電項目建設(shè)中,設(shè)備費用和施工安裝費用均有顯著增加。設(shè)備費用中,海上風(fēng)電機組千瓦價格約是陸上風(fēng)電機組的2倍、海纜以及海上升壓站等電氣設(shè)備價格均比陸上風(fēng)電場高出較多;施工安裝費用中,由于海上施工條件差、難度高,風(fēng)機基礎(chǔ)、風(fēng)機安裝等費用遠(yuǎn)超陸上風(fēng)電場費用。
項目運行期:海上風(fēng)電場需要維護(hù)的設(shè)備主要包括風(fēng)電機組設(shè)備、升壓站設(shè)備及平臺、海纜等。但海上風(fēng)電場一般離岸距離較遠(yuǎn),加上臺風(fēng)、風(fēng)暴潮等天氣引起的大浪等不利海況條件,可到達(dá)性較差,風(fēng)電機組運行維護(hù)較困難,維護(hù)成本很高。

目前根據(jù)項目設(shè)備在壽命期可靠性逐漸下降的特點,修理費率分階段考慮,一般建設(shè)期及質(zhì)保期取固定資產(chǎn)價值的0.5%,并以(5~10)年為一個時間段,逐級提高修理費率至3.0%。根據(jù)歐洲海上風(fēng)電場運行、維護(hù)經(jīng)驗,風(fēng)電場運行維護(hù)工作量約為同等規(guī)模陸上風(fēng)電場的2~4倍,運行維護(hù)工作量較大,難度較高。
光伏電站的成本構(gòu)成光伏電站的投資,可以分為系統(tǒng)投資、非技術(shù)成本兩大部分。光伏電站投資的高低,主要受技術(shù)路線、設(shè)備選型、項目規(guī)模、電壓等級、施工條件、非技術(shù)成本等因素的影響。具體如下圖所示。

其中,不同項目的非技術(shù)成本受實際情況影響,差異較大;光伏系統(tǒng)投資相對固定。2022年1~12月,共追蹤了57.8GW大型地面光伏電站項目的EPC中標(biāo)價格,為2.8~5.5元/W之間,加權(quán)平均價格為3.791元/W。如下圖所示,圖中共有342個點,每個點代表1個光伏電站的中標(biāo)價格。

光伏系統(tǒng)投資大致可分為五部分,包括設(shè)備及安裝工程投資、建筑工程、其他費用、基本預(yù)備費、建設(shè)期利息,具體細(xì)分如下圖所示。

為方便大家理解和操作,匯總了一份工程總概算表(建設(shè)期利息除外),以供大家參考。

1、施工輔助工程費,包含:施工用水、用電的費用,如下表所示。

2、設(shè)備及安裝費,包含:發(fā)電設(shè)備(組件、逆變器、支架、電纜、接地)、升壓變電站設(shè)備、通信設(shè)備及其他設(shè)備的購買及安裝費用。如下表所示。

3、建筑工程費,包含:發(fā)電廠區(qū)工程、變電站工程、房屋工程、交通工程等費用。如下表所示。

4、其他費用,包含:工程前期費、管理費、監(jiān)理費、保險費、驗收費、生產(chǎn)準(zhǔn)備金等等費用。如下表所示。

光伏安裝,一般按瓦算,純?nèi)斯ぐ惭b一般0.2元-0.25元/瓦。比如10KW系統(tǒng),安裝費就是2000元-2500元左右,一定要換成平米算的話,可以這么算,10KW平面地形,一般占地100平米,也就是20元-25元/平米,僅作參考,具體以當(dāng)?shù)貫闇?zhǔn)。也可根據(jù)裝機容量而定,大型的兆瓦級純?nèi)斯べM0.2元左右,小型的分布式純?nèi)斯べM會貴一些在0.4元-0.6元之間。
光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。如果是小型電站及戶用光伏電站,包含設(shè)備在南方地區(qū)4-6元/w,不包含設(shè)備0.8-1元/w。如果是大型電站1Mw以上,彩鋼瓦屋面在2.5-2.8元/w,水泥屋面2.8-3元/w。
來源:網(wǎng)絡(luò)
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