1.介紹
自從2009年以來(lái)，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）一直在對(duì)美國(guó)部署和運(yùn)營(yíng)的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(PV)成本進(jìn)行建模。該實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的調(diào)查報(bào)告對(duì)美國(guó)在2020年第一季度建造的住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)（其中包括配套部署儲(chǔ)能系統(tǒng)和沒(méi)有配套儲(chǔ)能系統(tǒng)）的成本進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試。
采用的基準(zhǔn)測(cè)試方法包括自下而上地計(jì)算安裝住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)和項(xiàng)目所有必要的開(kāi)發(fā)成本，并對(duì)2019年第一季度和2020年第一季度的成本進(jìn)行了建模，其中并不包括任何先前的供應(yīng)協(xié)議或合同。
一般來(lái)說(shuō)，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）試圖從安裝成本的角度對(duì)典型的安裝技術(shù)和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行建模，其基準(zhǔn)是美國(guó)平均水平。并按太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器類型（組串式交流逆變器、直流組串逆變器和微型逆變器）劃分的住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和商業(yè)住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的平均基準(zhǔn)成本，并按逆變器市場(chǎng)份額加權(quán)。住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的基準(zhǔn)在安裝商和集成商的商業(yè)模式中進(jìn)行平均，并按市場(chǎng)份額進(jìn)行加權(quán)。所有基準(zhǔn)都包括當(dāng)前市場(chǎng)上可用的變化——考慮到規(guī)模、設(shè)備和運(yùn)營(yíng)用途（特別是儲(chǔ)能系統(tǒng)）的差異。所有基準(zhǔn)均假設(shè)技術(shù)水平一致的勞動(dòng)力。公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所需的勞動(dòng)力類型在很大程度上取決于開(kāi)發(fā)過(guò)程。所有基準(zhǔn)均假設(shè)使用單面單晶硅太陽(yáng)能組件，而使用碲化鎘(CdTe)或雙面組件的基準(zhǔn)測(cè)試可能會(huì)導(dǎo)致顯著不同的結(jié)果。2020年度基準(zhǔn)報(bào)告中的數(shù)據(jù)為美國(guó)能源部的太陽(yáng)能技術(shù)辦公室(SETO)的政府績(jī)效和報(bào)告法案(GPRA)成本目標(biāo)的制定和跟蹤進(jìn)展提供了信息。
（1）關(guān)鍵定義
（2）與先前報(bào)告相比的主要變化
?該報(bào)告使用美國(guó)2019年消費(fèi)者物價(jià)指數(shù)（CPI）對(duì)這些成本進(jìn)行通貨膨脹的調(diào)整。因此，模型中的歷史值被調(diào)整并以實(shí)際美元而不是名義美元的形式呈現(xiàn)。
?2019年第一季度和2020年第一季度基準(zhǔn)測(cè)試使用單晶硅太陽(yáng)能發(fā)電組件，而所有歷史基準(zhǔn)測(cè)試均使用多晶硅太陽(yáng)能發(fā)電組件。這種轉(zhuǎn)變反映了美國(guó)太陽(yáng)能市場(chǎng)發(fā)生的總體趨勢(shì)。
?在2020年第一季度住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的基準(zhǔn)分析中，擴(kuò)展了對(duì)客戶獲取、工程和管理費(fèi)用的建模。除了提供更精細(xì)的成本之外，還包括許多美國(guó)太陽(yáng)能安裝商承擔(dān)的額外成本，這些成本在以前的版本中沒(méi)有體現(xiàn)；因此在本報(bào)告中的基準(zhǔn)軟成本高于之前的報(bào)告。
?對(duì)于本報(bào)告的前幾版中，設(shè)定的土地收購(gòu)成本為0.03美元/W。但有人指出大多數(shù)公用事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)并不擁有土地所有權(quán)，本報(bào)告將2019年和2020年的土地成本從前期資本支出（土地征用）重新分類為運(yùn)營(yíng)支出（租賃付款）。
2.總體模型輸出
（1）獨(dú)立部署太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)模型結(jié)果（總安裝成本）
·模型結(jié)果是使用美國(guó)2019年消費(fèi)者物價(jià)指數(shù)（CPI）對(duì)數(shù)值進(jìn)行通貨膨脹的調(diào)整。因此，該模型中的歷史值會(huì)進(jìn)行調(diào)整并以實(shí)際美元而非名義美元的形式呈現(xiàn)。
·成本類別匯總以供比較?！败洺杀?其他”代表征地、銷售稅以及EPC/開(kāi)發(fā)商的管理費(fèi)用和凈利潤(rùn)。
·成本模型的當(dāng)前版本與2018年第一季度基準(zhǔn)報(bào)告中使用的版本相比進(jìn)行了一些重大更改，并納入了之前未詳細(xì)進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試的成本。為了更好地區(qū)分歷史成本趨勢(shì)與成本模型的變化，為了更好地將歷史成本趨勢(shì)與成本模型的變化區(qū)分開(kāi)來(lái)，報(bào)告還使用 2018 年第一季度版本的住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電模型計(jì)算了2019 年第一季度和 2020 年第一季度的基準(zhǔn)。而“來(lái)自模型更新的額外成本”類別表示建模結(jié)果之間的差異。
獨(dú)立部署太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)模型結(jié)果（2019年第1季度vs. 2020年第1季度）
（2）獨(dú)立部署太能陽(yáng)發(fā)電系統(tǒng)模型結(jié)果（軟成本）
·基準(zhǔn)報(bào)告中的“軟成本”被定義為非硬件成本——即“軟成本”=總成本－硬件成本（模塊、逆變器、結(jié)構(gòu)和電氣）。
·住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和商業(yè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)與公用事業(yè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)相比具有更大的軟成本百分比。
·軟成本和硬件成本相互影響。例如，模塊效率的提高減少了構(gòu)建給定規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所需的模塊數(shù)量，從而降低了硬件成本，而且這一趨勢(shì)也降低了直接人工和相關(guān)安裝開(kāi)銷的軟成本。
·本圖中軟成本占比的增加，說(shuō)明軟成本的下降比硬件成本下降得更慢；它并不表示軟成本在原有基礎(chǔ)上增加。
（3）整體獨(dú)立太陽(yáng)能發(fā)電模型結(jié)果(LCOE)
總投資成本的降低，以及運(yùn)營(yíng)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和技術(shù)的改進(jìn)，已經(jīng)導(dǎo)致電力成本的顯著降低。美國(guó)的住宅和商業(yè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)社會(huì)成本（SETO）2020年電價(jià)目標(biāo)的過(guò)程中分別完成了93%和97%，而美國(guó)的公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能電系統(tǒng)提前三年實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)。
需要注意的是，從2010年到2015年使用固定傾斜太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)基準(zhǔn)測(cè)試，然后從2016年到2020年切換到單軸跟蹤系統(tǒng)，以反映公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)的市場(chǎng)份額變化。所有詳細(xì)的平準(zhǔn)化能源成本(LCOE) 的數(shù)值都可以在附錄中找到。
（4）公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能+儲(chǔ)能模型結(jié)果（總安裝成本）
·2018年至2020年，直流耦合和交流耦合系統(tǒng)的公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)的基準(zhǔn)成本分別降低了9%和8%。
·大約28%～30%的總成本降低可歸因于鋰離子電池和雙向逆變器的成本降低。
·雖然交流耦合系統(tǒng)和直流耦合系統(tǒng)（如逆變器、結(jié)構(gòu)BOS、電氣BOS）在配置上存在一些差異，但它們之間的總成本差異僅為1%。
（5）住宅太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)模型結(jié)果（總安裝成本）
·2016年至2020年，交流耦合的低彈性和高彈性案例的住宅太陽(yáng)能+儲(chǔ)能基準(zhǔn)成本分別降低了11%和25%。
·這些成本的降低大部分可歸因于交流耦合太陽(yáng)能組件和電池成本的降低。
·盡管太陽(yáng)能發(fā)電模塊系統(tǒng)的額定裝機(jī)容量在2016年至2020年期間從5.6kW增加到7.0kW，但其成本仍然在下降。
（6）太陽(yáng)能+儲(chǔ)能模型結(jié)果(LCOOS)
對(duì)于2020年第一季度基準(zhǔn)報(bào)告，推導(dǎo)出了太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)平準(zhǔn)化成本（LCOSS)的公式，以更好地展示運(yùn)營(yíng)的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)總成本（以MWh為單位）。上圖顯示了每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的共址部署的交流耦合太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)的平準(zhǔn)化能源成本，以及獨(dú)立部署太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的平準(zhǔn)化能源成本。
對(duì)于住宅太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，平準(zhǔn)化能源成本在沒(méi)有獲得聯(lián)邦稅收抵免（ITC）的情況下為201美元/MWh，在獲得30%聯(lián)邦稅收抵免（ITC）的情況下為124美元/MWh。對(duì)于商業(yè)太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)，在沒(méi)有獲得聯(lián)邦稅收抵免（ITC）的情況下為113美元/MWh，在獲得30%聯(lián)邦稅收抵免（ITC）情況下為73美元/MWh。對(duì)于公用事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)，在沒(méi)有獲得聯(lián)邦稅收抵免（ITC）情況下為83美元/MWh，在獲得30%聯(lián)邦稅收抵免（ITC）的情況下為57美元/MWh。（未完待續(xù)，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載）
作者：David Feldman、Vignesh Ramasamy、Ran Fu、Ashwin Ramdas、Jal Desai和Robert Margolis
