孫和通（廣東南方電信規(guī)劃咨詢設(shè)計(jì)院有限公司，廣東深圳，518038）

0 引言

近年來，光伏電站的建設(shè)工作在我國乃至全球蓬勃開展，太陽能源作為主要清潔能源之一，在全球面對氣候變化與化石燃料資源枯竭的新型能源布局中占有重要地位［1］。2021年國內(nèi)光伏系統(tǒng)新增裝機(jī)容量54.88 GW，同比上漲13.9%，其中分布式光伏系統(tǒng)新增裝機(jī)容量29.28 GW，占我國2021 年新增裝機(jī)容量的53.4%。根據(jù)我國長期光伏戰(zhàn)略規(guī)劃，“十四五”期間我國光伏系統(tǒng)累計(jì)新增裝機(jī)容量或可超過75 GW［2］。

在分布式光伏電站方面，2021 年新增系統(tǒng)主要為縣鄉(xiāng)級整體規(guī)劃類項(xiàng)目、工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目以及面向個(gè)人的戶用光伏系統(tǒng)。近年來分布式光伏電站裝機(jī)容量呈上升態(tài)勢，預(yù)計(jì)將在“十四五”期間形成分布式與集中式光伏電站并重的局面［3］。本文重點(diǎn)討論工商業(yè)分布式光伏電站平準(zhǔn)發(fā)電成本和投資內(nèi)部收益率的優(yōu)化分析。

隨著分布式光伏電站的普及，2021年與2022年新建的工商業(yè)分布式光伏電站常常面臨“好屋頂匱乏”的局面，可用面積較大（1 萬m2以上）、無遮擋的、項(xiàng)目自用電消納好的優(yōu)質(zhì)屋面已基本完成覆蓋，近年新建分布式項(xiàng)目需要面對屋面分散不平整、遮擋和污染難以規(guī)避、項(xiàng)目自用電消納不足等諸多不利因素［4］?？捎梦菝嬷羞€存在相當(dāng)比例的彩鋼瓦屋面，在彩鋼瓦屋面上建設(shè)光伏電站存在屋面承重不足需要加固（增加初始建設(shè)投資）、彩鋼瓦屋面傾角、方向角固定（影響系統(tǒng)總效率）等挑戰(zhàn)［5］。因此對于分布式光伏電站，優(yōu)化電站LCOE、提升電站全生命周期運(yùn)營收益就顯得尤為重要。

1 分布式光伏電站平準(zhǔn)發(fā)電成本優(yōu)化分析

1.1 平準(zhǔn)發(fā)電成本計(jì)算方法

平準(zhǔn)發(fā)電成本常用于衡量光伏電站全生命周期內(nèi)的單位發(fā)電成本（即度電成本），受項(xiàng)目靜態(tài)投資、年度運(yùn)維費(fèi)用、年等效日照時(shí)數(shù)的共同影響。根據(jù)《光伏發(fā)電系統(tǒng)效能規(guī)范》（NB/T 10394-2020）的定義，LCOE的計(jì)算方法如下：

式中：

i——折現(xiàn)率（%）

n——系統(tǒng)運(yùn)行年數(shù)（年），n=1，2，…N

N——系統(tǒng)總生命周期，即評價(jià)年數(shù)（年）

I0——靜態(tài)投資（元）

It——項(xiàng)目當(dāng)年增值稅抵扣金額（元）

VR——項(xiàng)目光伏系統(tǒng)固定資產(chǎn)殘值（元）

Mn——第n年運(yùn)營成本，含維修、保險(xiǎn)、物料、人工、輔助服務(wù)等（元）

Yn——年上網(wǎng)電量（kWh）

實(shí)際計(jì)算中，折現(xiàn)率可考慮取5%。由于各項(xiàng)目投資方融資能力不同，在貸款（資本金）模式下的LCOE 各不相同，如貸款利率低于自籌資金成本，則資本金模式下的LCOE 低于完全自籌（全投資）模式下的LCOE［6-8］。為排除靜態(tài)投資貸款比例、貸款利率、貸款周期等融資因素對LCOE 的影響，簡化分析過程，本文僅討論全投資模式下的LCOE。

1.2 平準(zhǔn)發(fā)電成本影響因素分析

對于工商業(yè)分布式光伏電站而言，靜態(tài)投資之外的增值稅率、保險(xiǎn)費(fèi)率、運(yùn)營成本、折現(xiàn)率等因素相對固定且難以通過工程設(shè)計(jì)改變，對一定時(shí)期內(nèi)建設(shè)的分布式光伏項(xiàng)目而言是近似于不可變影響因素。其中設(shè)備增值稅率為13%、建安工程增值稅率為9%、勘察設(shè)計(jì)服務(wù)類費(fèi)用增值稅率為6%；保險(xiǎn)費(fèi)按年計(jì)算，費(fèi)率通常為當(dāng)期固定資產(chǎn)殘值的千分之一；運(yùn)營成本一般為0.04～0.06 元/Wp。在LCOE 計(jì)算過程中，靜態(tài)投資對LCOE的影響較大且相對可控。

分布式光伏電站初期所需的典型靜態(tài)投資包括光伏組件、光伏支架、逆變器、直流/交流線纜、輔材、配套一次二次設(shè)備、屋面租金、屋面加固費(fèi)用、勘察設(shè)計(jì)費(fèi)用等。其中逆變器、輔材、配套一二次設(shè)備、屋面加固、勘察設(shè)計(jì)等費(fèi)用項(xiàng)金額較為固定且平穩(wěn)；屋面租金隨地區(qū)波動(dòng)較大；支架、線纜價(jià)格可能隨上游銅、鋁等大宗商品的價(jià)格波動(dòng)而波動(dòng)；光伏組件價(jià)格主要受上游硅片價(jià)格影響而波動(dòng)，且因其在靜態(tài)投資中占比較大，價(jià)格波動(dòng)對項(xiàng)目整體LCOE 的影響顯著。如2022 年因硅材料價(jià)格上漲，常用單晶硅光伏組件平均上漲0.2～0.3 元/Wp。

除因地域差異、價(jià)格波動(dòng)帶來的靜態(tài)投資變化外，光伏組件與逆變器選型、配置方式、系統(tǒng)容配比等工程因素會影響系統(tǒng)發(fā)電效率，在長時(shí)間內(nèi)影響LCOE［9-10］。

1.3 平準(zhǔn)發(fā)電成本優(yōu)化方法分析

如第1.2 節(jié)所述，優(yōu)化靜態(tài)投資是降低工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目LCOE 最直接且可控的手段，對各主要影響因素優(yōu)化方法的闡述如下。

1.3.1 降低屋面租賃成本

對于非工商業(yè)主自建光伏電站的場景，可考慮采用合同能源管理（Energy Management Contract，EMC）模式，由電站投資方與屋面業(yè)主方合作運(yùn)營分布式光伏電站，進(jìn)而降低或免除屋面租賃費(fèi)用。對于“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式的分布式電站，電站投資方可通過向業(yè)主方提供自用電折扣的方式降低屋面租賃費(fèi)用；對于“就近售電”模式的分布式電站，可通過雙方共享售電收益的方式降低屋面租賃費(fèi)用。

常見工商業(yè)分布式光伏電站運(yùn)營周期為20～25年，且年發(fā)電量受到太陽輻射、站址氣象條件影響，存在一定的不確定性，因此降低或免除屋面租賃費(fèi)用等同于降低一次性投入成本與固定支出，電站運(yùn)營過程中涉及的不確定風(fēng)險(xiǎn)由電站業(yè)主方與屋面業(yè)主方共擔(dān)，有助于電站項(xiàng)目長期健康穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3.2 規(guī)避原材料價(jià)格波動(dòng)

近年來受疫情、國際形勢等因素的綜合影響，建設(shè)分布式光伏電站所需的上游原材料價(jià)格存在一定程度的波動(dòng)，且波動(dòng)周期以月或季度為單位。因此對于建設(shè)周期在0.25～0.5 年量級的分布式光伏電站而言，可通過與上游供應(yīng)商交流物料價(jià)格波動(dòng)趨勢，預(yù)測性投產(chǎn)，避免在物料價(jià)格處于頂峰時(shí)啟動(dòng)建設(shè)，進(jìn)而影響長期受益。例如，2022 年中期的單晶硅原材料價(jià)格上漲，可能在2022 年底回落，年內(nèi)擬建項(xiàng)目可考慮順延啟動(dòng)。

1.3.3 光伏組件選型優(yōu)化

光伏組件的制造成本、發(fā)電效率、長期運(yùn)行穩(wěn)定性和抗暴性共同影響項(xiàng)目整體的經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的是穩(wěn)定性、效率占優(yōu)的晶體硅光伏組件，近年來推廣的PERC 技術(shù)使得晶體硅組件發(fā)電效率由15%提升至19%左右，但受制造工藝、防隱裂、抗暴性等限制，晶體硅組件的厚度短期內(nèi)變化不大，因此通過增大單硅片面積、優(yōu)化硅片疊放方式提高組件單板功率成為當(dāng)前提升組件LCOE的主要手段。

通過簡單計(jì)算可知，單板功率較大的組件，單位面積功率相對較大，對于可用面積相對受限的分布式光伏電站來說，在所選逆變器允許的電流范圍內(nèi)，優(yōu)先選擇單板功率大的組件，可提高項(xiàng)目LCOE。

1.3.4 光伏系統(tǒng)直流電壓等級選擇優(yōu)化

當(dāng)前分布式光伏系統(tǒng)的直流電壓等級正在逐步向10 000 VDC/1 500 VDC量級演進(jìn)。更高的直流電壓等級意味著更低的組串電流，可選用線徑更細(xì)的直流線纜，進(jìn)而降低項(xiàng)目初始靜態(tài)投資。

1.3.5 逆變器選型與連接優(yōu)化

工商業(yè)分布式光伏電站場景下常采用彩鋼瓦屋面，此類屋面受屋脊方位角、屋面坡度限制，往往不處于項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐淖顑?yōu)朝向與傾角，且部分電站屋面周圍遮擋條件復(fù)雜，因此建設(shè)時(shí)應(yīng)注意將不同坡面的組串接入逆變器不同路MPPT，且為避免因遮擋產(chǎn)生的組串失配，建議考慮不使用多路組串并連接入MPPT 功能。

1.3.6 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)電壓選擇

“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”類型的分布式光伏電站可優(yōu)先選擇以380 V 低壓并網(wǎng)，可避免配套變壓設(shè)備建設(shè)成本、變壓損耗等，根據(jù)國家電網(wǎng)與南方電網(wǎng)提供的分布式電站參考接入方案，380 V 低壓并網(wǎng)接入方式如圖1 所示。選擇380 V 低壓并網(wǎng)時(shí)應(yīng)注意項(xiàng)目整體裝機(jī)容量不宜超過廠區(qū)專用變壓器容量的85%～100%，且低壓并網(wǎng)柜單柜容量不超過400 kW。

圖1 380 V低壓并網(wǎng)接入方式

“就近售電”類型的分布式光伏電站可根據(jù)就近售電距離評估輸電成本后，靈活選擇并網(wǎng)電壓等級與并網(wǎng)方式。

1.3.7 提高配套設(shè)備使用率

通過簡易計(jì)算得知，在不考慮屋面租金、光伏支架、配套線纜及一二次設(shè)備等配套支出的情況下，僅將光伏組件單板造價(jià)、發(fā)電量、維護(hù)成本（按功率計(jì)算）、保險(xiǎn)費(fèi)等代入式（1）計(jì)算得到的LCOE 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工程實(shí)踐中的平均值，因此在特定的裝機(jī)容量下確保配套設(shè)備的高效利用，有助于降低LCOE。實(shí)際項(xiàng)目中，可適當(dāng)提高逆變器容配比，并根據(jù)配套設(shè)備的使用率微調(diào)裝機(jī)容量，避免因工程規(guī)范導(dǎo)致的配套設(shè)備成本階躍。

2 分布式光伏電站投資內(nèi)部收益率優(yōu)化分析

2.1 投資內(nèi)部收益率計(jì)算方法簡述

投資內(nèi)部收益率的計(jì)算基于貨幣時(shí)間價(jià)值理論，其數(shù)值為資金流入現(xiàn)值總額與資金流出現(xiàn)值總額相等時(shí)（即凈現(xiàn)值等于零時(shí)）的折現(xiàn)率。某運(yùn)行周期為n年的項(xiàng)目，其凈現(xiàn)值（Net Present Value，NPV）的計(jì)算公式如下：

式中：

t——計(jì)算期數(shù)，從第1期至第n期

CIt——第t期的流入現(xiàn)金（元）

COt——第t期的流出現(xiàn)金（元）

i——折現(xiàn)率（%）

對于分布式光伏電站，CIt一般為當(dāng)期對外售電收入金額（包含增值稅）、COt一般包含當(dāng)期運(yùn)維費(fèi)用支出金額（包含增值稅）以及當(dāng)期需要繳納的印花、增值、附加、所得稅額。

觀察式（2）可知，項(xiàng)目IRR 的計(jì)算需要反復(fù)計(jì)算NPV值，尋找NPV=0時(shí)的i值（折現(xiàn)率），因此實(shí)際計(jì)算中往往通過計(jì)算機(jī)軟件完成。

2.2 投資內(nèi)部收益率影響因素分析

2.2.1 提高用電消納比

對于采用“自發(fā)自用，余量上網(wǎng)”與“就近售電”模式運(yùn)營的分布式光伏電站，消納比表示工商業(yè)主自用電能與向公共電網(wǎng)輸送電能的比例。常見的EMC 場景中，工商業(yè)主自用光伏系統(tǒng)生產(chǎn)電能價(jià)格仍高于上網(wǎng)電價(jià)（等同于項(xiàng)目當(dāng)?shù)鼗痣姌?biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)），因此不額外建設(shè)儲能系統(tǒng)的分布式電站自用電比例越高，IRR越高。

光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量過大、光伏系統(tǒng)發(fā)電曲線與自用電曲線在時(shí)間周期上不一致等因素，均會拉低項(xiàng)目消納比，因此設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案前，應(yīng)詳細(xì)收集自用電業(yè)主的用電量、用電曲線等信息，合理規(guī)劃裝機(jī)容量；有條件的項(xiàng)目還可結(jié)合自用電業(yè)主年度用電曲線按需優(yōu)化光伏組件仰角，以實(shí)現(xiàn)冬季或夏季發(fā)電量最大化。

2.2.2 合理申報(bào)優(yōu)惠政策

隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成熟壯大，近年來面向分布式光伏電站的政策補(bǔ)貼正在逐步減少，籌建時(shí)可結(jié)合國家與項(xiàng)目當(dāng)?shù)卣叻ㄒ?guī)，積極申報(bào)優(yōu)惠政策，進(jìn)而提高項(xiàng)目IRR，相關(guān)優(yōu)惠政策可在發(fā)改委等管理部門網(wǎng)站查詢。

3 仿真測算

3.1 測算方式

本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目背景，考慮年日照1 200 等效利用小時(shí)數(shù)條件下非正南朝向的彩鋼瓦屋面條件，按本文所述優(yōu)化方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用PVSyst 軟件計(jì)算首年發(fā)電量，并與2021 年1 200 等效時(shí)數(shù)條件下分布式電站LCOE 平均值以及2022 年的預(yù)測值進(jìn)行比較，驗(yàn)證本文所述優(yōu)化方法中各參數(shù)對LCOE 和IRR的影響。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2.1 站址條件

擬于某市某工廠內(nèi)建設(shè)電站，使用該廠一座鋼結(jié)構(gòu)廠房的彩鋼瓦坡屋面，因當(dāng)?shù)爻Ｄ晔茱L(fēng)向影響，廠房屋脊線方位角為28°（以正南方向?yàn)?°，順時(shí)針方向?yàn)檎颍?，屋面坡度?°。屋面總面積為6 336 m2，屋面有5 座沿平行于屋架方向的氣樓，按全年無遮擋方式計(jì)算后，無遮擋可用面積約為3 340 m2。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有配電間，專用變壓器容量為1 000 kVA。

經(jīng)查Meteonorm8 數(shù)據(jù)庫，站址位置全年日照總量約為1 230.2 kWh/m2（水平面）。

3.2.2 運(yùn)營模式

電站擬以“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式運(yùn)營，免費(fèi)使用工廠屋面，光伏系統(tǒng)生產(chǎn)電能以兩部制電價(jià)的85%出售給工廠，基礎(chǔ)電價(jià)部分由工廠另行支付，電站運(yùn)營時(shí)間為25年，25 年后一次性回收剩余的固定資產(chǎn)。

3.2.3 系統(tǒng)電壓與并網(wǎng)方式

現(xiàn)階段1 500 VDC 等級逆變器價(jià)格略高，該光伏系統(tǒng)整體規(guī)模中等，使用1 500 VDC 等級系統(tǒng)帶來的線纜成本下降不明顯，因此考慮使用成本和穩(wěn)定性更占優(yōu)勢的1 000 VDC 等級系統(tǒng)，并使用380 V 低壓并網(wǎng)。

3.2.4 組件選型

該項(xiàng)目擬選用穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的單晶硅組件。為平衡組件單板功率與單板重量、機(jī)械強(qiáng)度等因素，經(jīng)比較，最終選擇使用182 mm 硅片的某廠家555 Wp 組件，以避免使用更大面積和單板功率可能帶來的運(yùn)輸安裝隱裂風(fēng)險(xiǎn)以及運(yùn)營期抗暴性不足風(fēng)險(xiǎn)（如面對冰雹或大風(fēng)天氣時(shí)更易損毀）。組件主要電性參數(shù)如表1 所示。

表1 光伏組件參數(shù)表

由于官方未給出555 Wp 組件的特性曲線，其PV曲線可參考同系列540 Wp 組件的PV 曲線，如圖2 所示。

圖2 540 Wp組件PV曲線

3.2.5 裝機(jī)容量

經(jīng)測算，所涉及廠區(qū)年總用電量約為85 萬kWh，逐月用電數(shù)據(jù)較為均衡，每年1月、2月略低于均值，其余月份基本相同。

根據(jù)綜合站址屋面無遮擋可用面積3 340 m2與所選555 Wp光伏組件的尺寸信息，在預(yù)留維修通道的情況下，站址無遮擋面積內(nèi)共可布設(shè)約784塊組件，此時(shí)裝機(jī)容量約為435.12 kWp。為降低項(xiàng)目初始靜態(tài)投資，擬采用380 V 低壓并網(wǎng)方式接入廠區(qū)電網(wǎng)，按照南方電網(wǎng)公司的分布式電源接入技術(shù)規(guī)范，每面低壓并網(wǎng)柜接入直流側(cè)裝機(jī)容量不應(yīng)超過400 kWp。因此，若安裝容量為435.12 kWp的組件，需配備2面并網(wǎng)柜，如此將導(dǎo)致2 面并網(wǎng)柜實(shí)際使用率較低，影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。

因此，可考慮將組件數(shù)量下調(diào)至720塊，總直流裝機(jī)功率為399.6 kWp，使用1面并網(wǎng)柜即可滿足低壓并網(wǎng)規(guī)范，且有助于保障自用電消納比，進(jìn)而提高工程經(jīng)濟(jì)性。

3.2.6 逆變器選型

綜合考慮光伏組件總數(shù)、光伏組件總功率以及組件單板電性能參數(shù)，選擇使用某廠家SUN2000 系列40 kW 逆變器。根據(jù)該廠家提供的產(chǎn)品資料，此逆變器最大可接入45.2 kWp光伏組件，主要參數(shù)如表2所示，效率曲線如圖3所示。

表2 SUN2000系列40 kW逆變器指標(biāo)

表2 中所述逆變器最大效率僅為實(shí)驗(yàn)室測試值，參考某認(rèn)證中心提出的《并網(wǎng)逆變器中國效率測試與評估技術(shù)條件》可知，對于工作在不同地區(qū)的光伏系統(tǒng)，逆變器效率并不相同，該認(rèn)證中心參考?xì)W洲效率與加州效率加權(quán)系數(shù)制定方法，提出了適用于中國的加權(quán)效率權(quán)重。綜合考慮日照時(shí)數(shù)、組串配置方式不同帶來的影響，本文所選用逆變器的平均效率采用PVSyst計(jì)算值。

3.2.7 連接方式

由圖3 可知，本文選用的逆變器在600 VDC 輸入條件下轉(zhuǎn)換效率最高，但光伏系統(tǒng)實(shí)際工作時(shí)，組串電壓隨日照條件不斷變化，并不會穩(wěn)定在一個(gè)特定值，因此實(shí)際配置時(shí)可結(jié)合站址當(dāng)?shù)厝照諚l件與MPPT 電壓范圍，合理配置組串長度，以求每日盡早達(dá)到MPPT 滿載工作電壓范圍，并在日照峰值時(shí)間段內(nèi)不損失或盡可能少損失功率。

本文電站日照條件屬于年日照1 200 kWh/m2量級，可考慮逆變器總接入組件功率盡量逼近推薦最大值。

考慮當(dāng)?shù)?—2 月份時(shí)極端低溫可達(dá)5 ℃，計(jì)算時(shí)取0 ℃以預(yù)留冗余。綜合組件開路電壓與開路電壓溫度系數(shù)，計(jì)算得到極端低溫0 ℃條件下開路電壓為53.46 VDC。

逆變器允許直流最大輸入電壓為1 100 VDC，則得到組串最大安全長度為20 塊組件串聯(lián)?？疾煸撌挟?dāng)?shù)? 月和2 月的日照數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)在極端低溫可能發(fā)生的月份里，組件無法達(dá)到最大功率點(diǎn)，因此實(shí)際極端低溫條件下組件開路電壓小于53.46 VDC，使用20塊組串串聯(lián)可靠性較高。

綜合逆變器MPPT 滿載電壓上限、組件STC 條件下最大功率點(diǎn)電壓，得到STC 條件下MPPT 滿載組串長度為20塊組件。

20 塊組件直流裝機(jī)功率為11.1 kWp，每路組串STC條件下最大功率點(diǎn)電流為13.18 ADC，未超過逆變器每路MPPT 最大直流輸入電流；4 路組串總功率為44.4 kWp，未超過逆變器推薦的最大接入組串功率45.2 kWp。

綜上，使用20 塊組件串聯(lián)，每臺40 kW 逆變器接入4路組串，720塊組件共使用9臺逆變器。

3.3 測算結(jié)果

3.3.1 系統(tǒng)效率

本文使用彩鋼瓦屋面，屋脊線方位角為28°（以正南方向?yàn)?°，順時(shí)針方向?yàn)檎较颍?，?jì)算得到南坡方位角為298°，北坡方位角為118°，南北坡傾角均為5°（屋面法線與水平面法線夾角）。結(jié)合該市當(dāng)?shù)靥柛叨冉菙?shù)據(jù)，計(jì)算得到南北屋面綜合方陣修正系數(shù)為1，相對于最優(yōu)采光面的損失約為2.9%。根據(jù)PVSyst軟件仿真結(jié)果，逆變器全年平均效率系數(shù)為0.98；可用率系數(shù)為0.99；進(jìn)一步綜合計(jì)算得到全年系統(tǒng)效率為0.851 0。

3.3.2 發(fā)電量

考慮光伏組件裝機(jī)容量為399.6 kWp，根據(jù)組件特性，首年功率衰減2%，后續(xù)逐年功率衰減0.55%，綜合計(jì)算得首年發(fā)電量為41.00 萬kWh，進(jìn)一步計(jì)算得到25年運(yùn)營期內(nèi)累計(jì)發(fā)電955.91萬kWh，年均發(fā)電量38.24萬kWh。

3.3.3 消納比

站址工廠年用電量較大，逐月用電量均大幅度超過光伏系統(tǒng)逐月發(fā)電量；進(jìn)一步考察工廠典型日負(fù)荷曲線與光伏系統(tǒng)出力曲線，排除節(jié)假日用電量下降、隨機(jī)用電波動(dòng)等因素，經(jīng)綜合計(jì)算消納比可達(dá)到90%。結(jié)合當(dāng)?shù)貎刹恐品骞入妰r(jià)、火電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)，可計(jì)算出光伏系統(tǒng)綜合售電價(jià)格為0.536 7 元/kWh（含13%增值稅）。

3.3.4 LCOE

根據(jù)分布式光伏電站概算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合站址當(dāng)?shù)匚锪?022年的市場價(jià)，計(jì)算得到該電站靜態(tài)投資共129.28 萬元，其中光伏組件價(jià)格為2.1 元/Wp，設(shè)備費(fèi)共計(jì)101.80 萬元，建安費(fèi)共計(jì)21.01 萬元，其他費(fèi)用與基本預(yù)備費(fèi)共計(jì)6.46萬元。

使用式（1）對該電站的LCOE 情況進(jìn)行分析，自籌資金成本（折現(xiàn)率）為5%；設(shè)備、材料增值稅率為13%，建安工程增值稅率為9%，其他服務(wù)增值稅率為6%，銷售電能增值稅率為13%；年保險(xiǎn)費(fèi)率為當(dāng)期固定資產(chǎn)價(jià)值的千分之一；電站運(yùn)維采用EPC 外包方式，年運(yùn)維服務(wù)費(fèi)為0.051 元/Wp；25年運(yùn)營期結(jié)束后固定資產(chǎn)殘值為5%；綜合計(jì)算得到電站LCOE 為0.307 9 元/kWh。

3.3.5 IRR

電站所在地三項(xiàng)營業(yè)稅金附加累計(jì)為增值稅應(yīng)繳納稅額的12%；所得稅基礎(chǔ)稅率為25%；該電站適用《公共基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄》所規(guī)定的太陽能發(fā)電設(shè)施，可享受“三免三減半”政策；同時(shí)該電站適用國家發(fā)改委《西部地區(qū)鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)目錄（2020年本）》，至2030年12月31日可享受所得稅率減按15%繳納；印花稅率為年售電合同額的萬分之三。綜合以上信息，按一般IRR 計(jì)算方法得到所得稅后IRR為11.57%。

3.3.6 敏感性分析

分別考慮總投資、年發(fā)電量、年運(yùn)營成本變動(dòng)±5%、±10%的情況，計(jì)算該項(xiàng)目各因素LCOE 敏感性系數(shù)如表3 所示。可見發(fā)電量變化對于LCOE 的影響最大，總投資次之，運(yùn)營成本最小。

表3 敏感性分析

3.3.7 對比分析

根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2021 版）》，2021 年我國工商業(yè)分布式光伏電站年平均運(yùn)維成本為0.051 元/Wp，1 200 h等效時(shí)數(shù)條件下平均LCOE為0.31 元/kWh。

本文所述的光伏電站，在屋面方位角嚴(yán)重不利、光伏組件瓦單價(jià)處于高位、平均運(yùn)維成本等于2021年平均值的條件下，LCOE 可達(dá)到0.307 9元，且IRR 達(dá)到11.57%，在1 200 h 等效時(shí)數(shù)日照條件及0.5 元電價(jià)等級條件下屬于較高值。如避開組件價(jià)格高位，以2022年組件均價(jià)2.0 元/Wp 進(jìn)行建設(shè)，LCOE 可進(jìn)一步降低至0.301 6 元/Wp，IRR可提高至12.05%。

4 結(jié)論

本文分析了面向工商業(yè)的分布式光伏電站在設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中LCOE、IRR指標(biāo)的優(yōu)化思路與方法，并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行了仿真測算，驗(yàn)證了優(yōu)化方法的有效性，為分布式光伏系統(tǒng)所生產(chǎn)的電能“平價(jià)上網(wǎng)”提供了參考依據(jù)。同時(shí)，對于近年來“好屋面匱乏”的情況，可考慮將光伏系統(tǒng)生產(chǎn)電能自用業(yè)主的消納能力也一并納入屋面質(zhì)量衡量因素。受限于非儲能類分布式光伏系統(tǒng)電能生產(chǎn)的不連續(xù)性，分布式光伏電站“自發(fā)自用”模式或“就近售電”模式更符合分布式清潔能源的發(fā)展初衷，因此綜合考慮了消納情況的“屋面綜合質(zhì)量”更有助于準(zhǔn)確地衡量分布式電站的投資價(jià)值。

電信運(yùn)營商的信息通信基礎(chǔ)設(shè)施，如基站、核心機(jī)房、數(shù)據(jù)中心等，是其能耗產(chǎn)生的主要因素，在電信運(yùn)營商生產(chǎn)環(huán)境中引入新能源及微電網(wǎng)技術(shù)，是運(yùn)營商開展“雙碳”節(jié)能行動(dòng)的重要路徑，文獻(xiàn)［11-13］對系統(tǒng)方案、優(yōu)化設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行了討論。因部署場景相仿，運(yùn)營商微網(wǎng)光伏系統(tǒng)可參考分布式光伏系統(tǒng)優(yōu)化其LCOE，進(jìn)而有助于降低微網(wǎng)系統(tǒng)總持有成本、提高節(jié)能效益。