北京地区近期屋顶分布式光伏的EPC价格水平分析

1.1 引言

全球气候变化和能源危机的双重挑战下,为实现碳达峰和碳中和伟大战略目标,减少我国温室气体排放,推动能源结构的绿色转型,我国2021年提出构建以新能源为主体的新型电力系统。光伏作为新型电力系统中清洁电源的重要组成部分,近年来正在高速发展,得益于技术进步和规模经济,已经显示出越来越强的市场竞争力。
截至6月底,全国全口径发电装机容量30.7亿千瓦,同比增长14.1%。其中,煤电11.7亿千瓦,占总发电装机容量的38.1%;并网风电装机容量4.7亿千瓦,并网太阳能发电装机容量7.1亿千瓦,合计达11.8亿千瓦,占总装机容量的38.4%,我国新能源发电装机规模首次超过煤电,电力生产供应绿色化不断深入。
北京作为分布式光伏项目发展的前沿阵地,凭借其经济实力和政策导向,正促进分布式光伏高速发展,根据北京市发展和改革委员会等四部门2023年3月发布《关于印发推进光伏发电高质量发展支持政策的通知》,市级财政资金对以下分布式光伏发电项目给予支持,每个项目自并网时间起补贴5年:个人利用自有农村合法住宅建设的分布式光伏发电项目,补贴标准为每千瓦时0.1元;执行居民电价的非居民用户光伏发电项目(如学校、社会福利场所等),补贴标准为每千瓦时0.26元;享受大工业电价的分布式光伏发电项目,补贴标准为每千瓦时0.03元。对于国家、市级相关规划政策中已明确支持的光伏新技术、新材料应用项目,光伏发电设施作为建筑构件的建筑光伏一体化项目,给予光伏发电系统建设投资不高于30%的资金支持。
在政策的大力鼓励和市场需求的双重驱动下,新能源产业链条迎来了飞速发展的黄金时期。从原材料供应、设备制造到系统集成、运营维护,整个产业链的各个环节都在不断创新和完善。产业集群的形成,促进了技术交流和协同发展,提高了产业的整体竞争力。同时,随着产业规模的扩大,规模经济效应开始显现,带动了成本的进一步降低,使得新能源项目更具投资吸引力。

现通过对北京地区屋顶分布式光伏项目的EPC价格水平、成本构成、价格趋势进行分析研判,为投资光伏项目提供参考。

 

1.2 北京地区光伏EPC价格分析

从全国招标公告渠道收集北京市近三年分布式光伏部分项目信息,共收集12个项目,主要容量范围从1MW至30MW不等,其中超过20MW大型分布式项目两个,1-2MW小型分布式项目六个,其余为2-4MW中型项目,主要分布在北京通州和大兴等区域。

 

 

根据北京EPC项目信息,对项目规模与单价、时间与单价的关系进行分析。通常情况下,随着项目规模的增加,单价可能会有所下降,规模效应能够在一定程度上降低单位成本。

 

 

北京地区大型分布式项目较少,主要以小型分布式项目为主,价格波动明显,单瓦造价在3-5元之间,容量规模最大的是普洛斯物流园达到34.47MW,最小的光伏规模仅为1.04MW,图中容量和价格之间的差较小。一般来说,规模较大的分布式项目在价格波动上相对稳定,能够更有效地分摊固定成本,减少单位能量成本,这也导致了容量和价格之间的差值较小,即使在不同规模的项目中,价格波动也较为可控。

 

 

数据显示出不同地区的项目单位价格存在差异,单个项目的价格,可能会受样本个性化特点影响,可能不具备广泛的代表性,此外样本数量有限,不足以得出明确的地区价格趋势。价格可能受到项目特定成本因素的影响如地理位置、施工难度、设计要求、市场价格波动和政策环境等。

 

1.3 光伏EPC主要组成价格分析

光伏EPC(工程、采购、施工)项目的成本价格由多个部分组成,每个部分都对总体成本有着显著的影响,如光伏板组件占比最高,约一半左右,其次为电缆占比为12%,逆变器、支架、屋顶加固、建设安装、屋顶租赁占比接近,均在6%左右,占比最低的电网接入费、一二次设备分别占1%、2%。

 

 

其中光伏板是光伏系统中最关键的部分,其成本取决于组件的类型(如单晶硅或多晶硅)、效率、品牌和供应商。屋顶加固是确保光伏系统安全安装和运行的关键步骤,加固成本取决于屋顶的现有条件和所需的加固工作量。支架是支撑光伏板结构的重要组成部分,其成本受材料、设计复杂度和安装难度的影响。
逆变器是将光伏板产生的直流电转换为交流电的机器,是光伏必不可缺的组成部分,电缆用于连接光伏板、逆变器和电网,其成本取决于电缆的长度、类型和质量。一次设备包括光伏板、汇流箱等占成本价格较少,而二次设备包括监控系统、保护装置等,这些设备的成本取决于其技术规格和供应商。

其中光伏板和逆变器等关键组件的价格受市场供需、原材料成本和政策影响,可能导致成本波动,可以通过技术创新可以降低光伏组件和逆变器的成本,提高系统效率,项目地点的地理位置、气候条件和当地政策也会影响成本,如运输成本、施工难度等,通过优化设计,可以减少材料使用,提高系统效率,从而降低成本,规模的光伏项目可能因为规模经济而降低单位成本,现在通过对光伏EPC的主要组成部分组件、逆变器、电缆等进行现状分析。

 

1.3.1 光伏板组件价格分析

光伏组件是光伏系统的重要的组成部分,其价格变化直接影响到整个光伏电站的建设成本,现对双面双玻组件价格进行分析。

 

1.3 - 1 七月份TOPCon双面双玻组件182mm光伏EPC组件价格

 

通过收集双面双玻组件的近期的价格目前各个厂家价格比较平稳,变化起伏不大,价格大部分集中在七-八毛之间,最低价格为0.79元/瓦,由山东硕响新能源有限责任公司提供;最高价格为1.07元/瓦,由东莞南玻光伏科技有限公司提供;隆基提供的价格区间在0.86元/瓦至0.93元/瓦之间;通威价格较为统一,多数在0.83元/瓦,但眉山有限公司的价格稍高,价格为0.85元/瓦,位于较低价位区间。以上数据显示出不同公司之间价格略有差异。

光伏价格的不同技术路线可能导致成本和价格上的差异。原材料、制造工艺和生产规模可能影响最终产品价格,此外光伏价格高低不同,光伏板的转换效率是可能影响价格的因素,高效率的光伏板可以产生更多的电能,因此通常价格可能更高,使用高质量材料的光伏板通常更耐用、性能可能更稳定,这些光伏板的成本和售价也相对较高。此外在产能过剩的背景下,导致行业内价格战加剧,大型厂家为抢占市场额度利用下调价格扩大市场份额,小型企业可能利润不足无法下调下价格,部分光伏企业盈利能力受到冲击,淘汰部分企业是市场竞争的必要过程,整个行业将在技术迭代下加速产业优胜劣汰向高质量发展迈进的方向,选择出具备在过剩周期中更具生存与发展优势的企业。

 

1.3.2逆变器价格分析

逆变器是光伏组件系统的核心组成部分,作为连接光伏组件和电网的关键设备,其性能和价格对整个光伏系统的效率和成本有着至关重要的影响。逆变器的主要功能是将光伏组件产生的直流电转换为可供电网使用的交流电,其技术先进性和可靠性直接关系到光伏发电系统的整体效能,是影响光伏系统成本的重要因素。高性能逆变器虽然价格较高,但其高效能和低故障率能够在长期运行中显著降低系统的整体运营成本,在选择逆变器时,需要综合考虑其技术参数、可靠性、售后服务等因素,以实现光伏系统的最佳性能和经济效益。

 

图: 1.3-2 20kW、25kW、110kW光伏逆变器价格变化

 

逆变器不同型号的价格走势表现出类似的下降趋势,整体上呈现出逐步降低的态势。在这一过程中,价格变化经历了几个明显的拐点,之后虽然出现了短暂的平稳阶段,但总体上价格依然在缓慢下降。在同一时间点上,20kw型号的价格始终高于50kw和110kw型号。这一现象说明,在不同功率的逆变器中,功率越大,单个单位的价格就越低。特别是110kw型号,其单价在所有型号中最低,表明随着功率的增大,单位功率的成本逐渐降低。

逆变器价格不同于光伏组件,是由大量的电子器件构成,属于电力电子设备,其中IGBT是最主要核心半导体器件,严重依赖进口,国产化率较低,随着近年来我国IGBT国产化进程加快,自给率不断地上升,实现国产替代的逆变器基本已经没有供应链瓶颈,在成本可控的条件下,户用机型的价格下调空间非常大,机型价格下降幅度较快,此外随着光伏行业的快速发展,生产规模扩大,制造商能够通过规模经济降低生产成本,可能大功率逆变器的制造成本可以被分摊到更多的单位器件,从而降低单位成本。

 

1.3.3 电缆价格分析

电缆作为光伏发电系统中必不可少的部分,其质量和性能直接关系到光伏发电系统的安全运行和发电效率,经济成本直接影响光伏系统价格水平,其主要材料由铜、铝、合金组成。电缆的选择不仅涉及初始采购成本,还包括其长期的维护费用和更换成本。高质量的电缆虽然可能具有较高的初始投入,但其优越的性能和更长的使用寿命能够降低系统的维护频率和故障率,从长远来看,能够有效地控制整体系统的总成本,提升光伏发电项目的经济性和可持续性。

 

 

铜铝价格波动性较大,存在季节性变化波动,总体呈现持续增长状态,变化幅度较大,电缆成本约占系统总成本的10%,这些金属价格的波动会直接影响电缆的成本,在全球经济状况、货币政策、贸易政策等因素状态不稳定情况下,铜铝价格未来可能持续增长,随着铜铝等导体原材料价格的上涨,进而影响电缆价格电缆的成本在光伏系统持续增加,直接影响到光伏EPC成本,考虑到铜铝价格的增加未来电缆市场可能使用铝合金线缆替代进一步提升替代铝铜电缆。

 

1.4 光伏价格波动原因分析

光伏的价格的波动除了上述逆变器、组件等组成部分有关系外,还可能跟若干自变量如政策支持、市场需求等,现对影响光伏EPC价格的因素进行相关性分析。

 

表:1.4-1影响因素相关性
 

数据来源:赖威等,《电网工程主材价格波动相关性分析模型研究》,2022

 

根据上述影响因素相关性的数据,首先原材料成本与EPC价格之间存在很高的正相关性,随着组成光伏部分的原材料成本的增加,EPC总包方会根据市场的行情影响价格的变化。此外政策支持与EPC价格之间有较高的正相关性,这表明政策支持力度较大的地区,EPC价格可能更高,这可能是因为补贴和政策激励推动了更高质量或更复杂的项目实施。
其次项目规模、市场需求和技术进步等EPC价格之间存在较高的负相关性,较大规模的项目往往能实现规模经济,从而降低单位成本,技术的不断进步,降低了生产成本,刺激了市场的需求,导致原材料成本的下降,反映了市场需求和技术进步驱动下的成本降低效应。地区因素也表现出与EPC价格高度负相关,不同区域的日照时间和气候条件会影响项目的复杂性和成本,如气候恶劣等地区受风沙的影响,需在原材料成本选择高质量材料,对组件机器固定等,从而影响EPC价格。
光伏价格波动受多种相关因素影响,不仅受原材料组成部分影响,而且也会受其地区政策等其他因素影响,不同因素对光伏EPC的价格影响差异级别不同,需要根据特点条件以及具体的情况判别,正确引导光伏市场价格走向,减少外在因素的影响,是光伏行业必然发展的条件。北京作为推动光伏产业发展方面示范和引领的重要区域,随着双碳目标的持续推进,将在政策支持、技术创新、市场化发展和环境保护等多方面实现全面突破,通过不断优化和提升光伏系统的效率和经济性,将逐步建立起一个高效、智能、绿色的分布式光伏行业,势必会带来光伏竞争激烈,唯有以数智化和低碳赋能作为关键手段,通过采用先进的数字化技术,建立智能化的光伏系统,提高市场竞争力,才能带来光伏项目的整体效益。

1.5 数智化产品助力光伏效益提升

北京西清能源科技有限公司作为双碳背景下能源电力数字化高科技公司,多年来在分布式光伏数智化运维管理方面积累了大量经验,形成监测、运维、运行优化全套解决方案。凭借丰富的经验和先进的技术,已经成功构建了一个涵盖光伏运行数据采集、光伏异常监测系统的综合平台,涵盖数智化全站式产品,提供光伏全方位解决方案,通过对实时运行的数据分析,实现对光伏阵列的异常诊断目标,进行可视化提醒,最大程度保证光伏发电效率,支持定制化软件开发。

1.5-1 产品架构
内置策略配置与组合框架的可视化组态界面,支持并网控制、离网控制、并离网切换,具备光伏防倒送等就地自治功能,在不同的工作模式下,系统可以自动切换,确保光伏发电的稳定性和安全性。通过这些的功能,能够对光伏发电的每一个环节进行细致地监控和管理,从而提高整体系统的运行效率和可靠性。

云平台监控通过光伏发电设备进行实时数据采集,利用实时监控和预警系统,可以及时发现和处理设备运行中的异常情况,减少设备故障和事故的发生,确保设备安全稳定运行,提高发电设备的利用率和经济效益,推动场站安全运维从事后处置向事前预防转变,有效提升运行安全性,加强资产全寿命周期管理,延长设备的使用寿命,显著减少电站异常停运损失。

 

1.5-2 云平台监控

 

故障诊断基于诊断分析算法,实现对光伏阵列的在线故障诊断功能。可根据系统事故的综合分析故障类型、故障原因,能够识别出不同类型的故障,如短路、开路、逆变器故障等,通过实时监控系统状态,基于历史数据和实时数据进行深入分析,挖掘潜在的故障和原因,识别问题根源,快速识别和检测故障事件,增强系统稳定性,降低因故障导致的系统停机和性能下降等问题,提高光伏系统的可靠性,确保分布式光伏安全、稳定、可靠运行。

 

1.5-3 故障诊断

 

出力预测通过深度学习的超短期负荷区间预测算法,依据光伏发电功率、负荷功率,实现动态追踪、实时调节对光伏进行出力预测,能够监测光伏发电系统的运行状态和负荷变化情况动态追踪负荷变化,优化光伏系统的运行率,确保有效时间段内发电效率的最大化,提高光伏电站的经济效益,同时结合光伏运行状态,调整出力曲线,增强光伏电站运行经济性和安全性。

 

图: 1.5-4 出力预测

 

防逆流通过调节光伏发电小于等于需求负荷防止逆流,避免由此造成的电网谐波污染、电压波动、闪变等问题,通过调节光伏发电保障绿电负荷供应,防止光伏发电负荷消纳不掉而造成逆流情况的发生。弥补了现场监测盲区,实现用户对负荷功率、上网功率、下网功率、光伏功率的监测,缩短光伏投资成本收回时间,提高运维工作效率,在保障无逆流产生情况下,最大程度保证光伏发电应用。

 

图: 1.5-5 防逆流

编辑:刘安为

作者:乔丹

 

 

 


 

 

 

 

 

2024-07-25 17:28