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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；寿命期内发电量主要取决于 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以内，太阳能总辐射年总量为 1800kWh/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 1.21 ”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 3.5 40MW 14000 2 列阵支架、基础及安装 0.6 40 2400 3 电气二次设备及安装 -- 40 960 4 升压变电设备及安装 --- 40 1200 5 建筑工程费用 0.6 40 2400 6 其他费用 --- 40 3200 7 总价 24160 一、 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-14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- 2 50 电缆汇入 2 台直流配电柜，之后以 450820V的直流电压用 ZR-YJY22-0.6/1- 2 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- 3 185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-14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- 2 50 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- 2 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- 3 185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-14 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- 36 电缆汇入交流配电柜汇流，再用ZR-YJY22-0.6/1- 3 185 电缆以 480V交流电压汇入一台 1000kVA的箱式变压器。此方案中，光伏组件逆变器 1.226 1，略高于集中式、集散式。集中式、集散式的发电单元如下图所示图 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三种方案的设备用量情况如下图所示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 560 0.35 196 2 直流配电柜 80 1.5 120 3 逆变器 80 15 1200 4 双分裂箱式变压器 40 15 600 5 直流电缆 PV1-F-1-4 336 1.2 403.2 6 直流电缆ZR-YJY22-0.6/1-2X50 44KM 9 396 7 交流电缆ZR-YJY22-0.6/1-3X185 3.2 40 128 8 总价3043.2 40MWP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 560 1.5 840 2 直流配电柜 80 1.5 120 3 逆变器 40 22 880 4 双绕组箱式变压器 40 15 600 5 直流电缆 PV1-F-1-4 336 1.2 403.2 6 直流电缆ZR-YJY22-0.6/1-2X50 44KM 9 396 7 交流电缆ZR-YJY22-0.6/1-3X185 1.6 40 64 8 总价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 1400 1.4 1960 2 交流配电柜 200 0.8 160 4 双绕组箱式变压器 40 19 760 5 直流电缆 PV1-F-1-4 248 1.2 297.6 6 交流电缆YJV-0.6/1kv-3X6 42KM 3 126 7 交流电缆ZR-YJY22-0.6/1-3X185 12 40 480 8 总价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 0.11元 /W。4 逆变器选型对 PR值的影响分析通过图 3，可以清楚的看到，选用三种型式的逆变器，主要差别体现在电气设备用量、电缆长度、电压水平三个方面。因此，其对 PR（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时P193W、 U28.3V、 I6.84A 经计算，各种技术路线的线路损失如下。说明由于线损计算时，组件功率按 193W考虑，因此在计算线损百分比时，电站功率按 43.47MW考虑。由于线缆长度的差异，造成线损的差异，从而造成 MPPT电压差异。由于集散式、组串式都能在组串段，对每个组串的 MPPT进行精确跟踪，因此，此项损失暂不考虑；而传统的集中式逆变器，由于每个发电单元仅有 2 路 MPPT，因此要按电压最低的组串考虑（即离逆变器最远的组串） 。 经计算， 集中式由于 MPPT电压跟踪造成的损失按 150kW考虑，约为 0.34。在看设备的转化效率。 根据公开数据， 不同类型的逆变器欧洲效率均标示为 98.5。综上所述，采用不同型式逆变器，造成的 PR值差异如下表。通过上表分析，逆变器之前的光伏系统效率按 89以内。当辐照度为1000W/m2时， 59.488MW光伏组件出力经折减到达逆变器时的功率约为 52.9MW。由于集中式、集散式 2*500kW和 1000kW逆变器的最大输入功率分别为 2*550kW和 1100kW，不会产生弃光；组串式 28kW的最大输入功率为 28.2kW， 会产生弃光。 当辐照度为 932W/m2及以下时，光伏组件出力经折减到达组串式逆变器时不会产生弃光； 根据某地实际统计数据， 太阳能辐照度为 932W/m2及以上的总辐射量， 占一年总辐射量的 9.8。因此，组串式逆变器全年由于光伏组件超配产生的弃光率按 0.67考虑。基于年峰值小时数为 2100h、 PR值、弃光率进行计算，三种型式逆变器的发电量情况如下表所示。说明 1如果不考虑弃光，则组串式的投资将会增加，因此项仅供参考。