缩略图

关于国际光伏项目设计优化的系统思考与建议

作者

刘小平

中国能源建设集团湖南火电建设有限公司 湖南省长沙市 410015

引言

随着光伏项目快速发展,度电成本的不断降低,国内光伏电站将全面进入平价上网。在全球范围内,新能源光伏的装机量也在各个地区迅速攀升,预计到 2019 年全球光伏装机量将达到约 130 吉瓦。对于国际新能源企业以及系统集成商而言,“如何实现成本的持续降低和发电量的稳定提升”成为他们的核心焦点,这也是确保在国际市场上持续获得订单、保证收益的关键所在。

1.国际光伏项目发展概述

1.1 光伏项目的全球发展历程

国际光伏项目的发展历程可追溯到 20 世纪 50 年代,当时美国贝尔实验室首次成功制造出实用型单晶硅太阳能电池,这一标志性事件开启了光伏技术的新纪元。此后,在 70 年代的石油危机推动下,各国开始重视可再生能源,光伏项目逐渐从实验室走向实际应用。德国在这一时期率先出台了一系列补贴政策,大力推动光伏产业发展,成为欧洲光伏市场的先驱。

进入 21 世纪,随着技术的不断进步和成本的降低,光伏项目迎来了快速发展阶段。2009 年,中国启动“金太阳”工程,大规模推广光伏应用,迅速成为全球最大的光伏市场。同时,日本、美国等国家也在积极布局,加大对光伏产业的投入。如今,光伏项目已在全球范围内广泛开展,成为清洁能源领域的重要组成部分。

1.2 国际光伏市场现状与趋势

2.设计优化的目标

2.1EPC 类项目

EPC 工程中,乙方负责项目的勘查设计、设备选购、施工以及调试等环节的按时完成。乙方需在符合“雇主标准”的基础上,尽可能地削减“建设费用”,旨在追求预期的最高项目回报,确保项目的顺利完成。在 EPC 项目中,设计优化的关键宗旨在于:与甲方就“雇主标准”进行深入交流并达成共识,进而在完全满足“雇主标准”的基础上,实现最低的建设成本目标。

2.2B0T 类国际项目

B0T 项目模式中,项目企业通过协议与收购方确立合作关系,承担项目的融资和建设任务,并在规定期限内将项目权益转交给收购方。收购方按照预先约定的回购协议,向项目企业支付项目的全部投资成本以及预期的收益。在 BOT 项目中,内部收益率(IRR)作为决定转让利润的关键指标,其数值越高,项目企业与收购方在谈判中的议价能力及预期收益越有利。IRR 受到多种因素的影响,包括光照状况、上网电价、建设与运营成本、开发费用、土地租赁费用以及其他因素(如融资成本、系统接入费用、限电情况、电费结算方式等)。BOT 项目的优化设计目标在于降低项目整个生命周期的“每度电成本(LCOE)”,项目企业通过构建以“每度电成本(LCOE)”最低为目标的投资收益模型,通过对设计、施工和运维方案的优化,确保项目的顺利实施。

3.国际光伏项目设计的关键要素

3.1 地理与气候因素考量

地理与气候因素在国际光伏项目设计中起着关键作用。光照资源是影响光伏项目发电效率的核心因素。在光照充足的地区,如非洲撒哈拉沙漠周边、中东地区,光伏板可获得更多的太阳能辐射,从而提高发电量。因此,在这些地区设计光伏项目时,可适当增加光伏板的倾斜角度,以充分利用直射阳光。温度对光伏电池的性能也有显著影响。高温会降低电池的转换效率,在热带地区设计项目时,需考虑散热设计,如采用架空安装光伏板,增加空气流通,降低电池温度。降水方面,降水丰富的地区要做好排水设计,防止雨水积聚损坏设备。而在干旱少雨且沙尘较大的地区,要注重光伏板的清洁和防护,可配备自动清洁装置。

3.2 政策与法规环境分析

不同国家和地区的光伏政策、法规对项目设计有着不同的要求和限制。部分国家为鼓励光伏发展,会提供补贴政策,如德国的上网电价补贴,这使得项目在设计时可适当扩大规模,提高发电能力以获取更多补贴。一些国家对光伏项目的并网标准有严格规定,如美国部分州要求光伏系统具备一定的电能质量控制能力,项目设计时需配备相应的电能质量调节设备。环保法规也是重要因素,欧盟对光伏项目的环境影响评估要求较高,设计时要充分考虑减少对生态环境的影响,如合理规划项目用地,避免破坏自然栖息地。政策变化对项目设计有潜在影响。若补贴政策取消,项目设计可能需重新评估成本和收益,调整规模和设备选型;并网标准提高,需对设计方案进行优化,增加相关设备投入。

3.3 技术选型与设备配套

4.国际光伏项目设计优化的系统思考

4.1 系统设计的整体性原则

在国际光伏项目设计中,遵循整体性原则至关重要。需从项目的全生命周期出发,综合考量地理气候、政策法规、技术设备等各个环节和要素。地理气候影响着光伏设备的选型与布局,政策法规决定了项目的合规性与收益模式,技术设备则直接关系到发电效率与成本。例如,在光照充足但温度较高的地区,要选择耐高温且转换效率高的光伏电池,并设计合理的散热系统。整体性设计的优势显著,它能实现资源的最优配置,提高项目的整体效益和可靠性。然而,挑战也不容忽视,不同要素之间可能存在冲突,需要协调平衡。而且,获取全面准确的信息难度较大,这对设计者的专业能力和综合素养提出了很高要求。

6.结束语

总之,国际光伏项目设计优化需要从技术、经济、环境等多方面进行系统思考,综合考虑各因素,制定科学、合理的设计方案,以推动光伏产业的可持续发展。同时,我们也应加强国际合作与交流,共同推动光伏技术的进步和光伏产业的发展。相信在全球共同的努力下,国际光伏项目设计优化将取得更加显著的成效,为人类的可持续发展贡献更多的力量。

参考文献

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