1.介紹
自從2009年以來，美國國家可再生能源實驗室（NREL）一直在對美國部署和運營的太陽能發(fā)電系統(tǒng)(PV)成本進行建模。該實驗室發(fā)布的調(diào)查報告對美國在2020年第一季度建造的住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模太陽能發(fā)電系統(tǒng)（其中包括配套部署儲能系統(tǒng)和沒有配套儲能系統(tǒng)）的成本進行了基準測試。
采用的基準測試方法包括自下而上地計算安裝住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模太陽能發(fā)電系統(tǒng)時產(chǎn)生的系統(tǒng)和項目所有必要的開發(fā)成本，并對2019年第一季度和2020年第一季度的成本進行了建模，其中并不包括任何先前的供應(yīng)協(xié)議或合同。
一般來說，美國國家可再生能源實驗室（NREL）試圖從安裝成本的角度對典型的安裝技術(shù)和業(yè)務(wù)運營進行建模，其基準是美國平均水平。并按太陽能發(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）劃分的住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)和商業(yè)住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)的平均基準成本，并按逆變器市場份額加權(quán)。住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基準在安裝商和集成商的商業(yè)模式中進行平均，并按市場份額進行加權(quán)。所有基準都包括當前市場上可用的變化——考慮到規(guī)模、設(shè)備和運營用途（特別是儲能系統(tǒng)）的差異。所有基準均假設(shè)技術(shù)水平一致的勞動力。公用事業(yè)規(guī)模太陽能發(fā)電系統(tǒng)所需的勞動力類型在很大程度上取決于開發(fā)過程。所有基準均假設(shè)使用單面單晶硅太陽能組件，而使用碲化鎘(CdTe)或雙面組件的基準測試可能會導(dǎo)致顯著不同的結(jié)果。2020年度基準報告中的數(shù)據(jù)為美國能源部的太陽能技術(shù)辦公室(SETO)的政府績效和報告法案(GPRA)成本目標的制定和跟蹤進展提供了信息。
（1）關(guān)鍵定義
（2）與先前報告相比的主要變化
?該報告使用美國2019年消費者物價指數(shù)（CPI）對這些成本進行通貨膨脹的調(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年第一季度基準測試使用單晶硅太陽能發(fā)電組件，而所有歷史基準測試均使用多晶硅太陽能發(fā)電組件。這種轉(zhuǎn)變反映了美國太陽能市場發(fā)生的總體趨勢。
?在2020年第一季度住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基準分析中，擴展了對客戶獲取、工程和管理費用的建模。除了提供更精細的成本之外，還包括許多美國太陽能安裝商承擔(dān)的額外成本，這些成本在以前的版本中沒有體現(xiàn)；因此在本報告中的基準軟成本高于之前的報告。
?對于本報告的前幾版中，設(shè)定的土地收購成本為0.03美元/W。但有人指出大多數(shù)公用事業(yè)規(guī)模的太陽能發(fā)電系統(tǒng)并不擁有土地所有權(quán)，本報告將2019年和2020年的土地成本從前期資本支出（土地征用）重新分類為運營支出（租賃付款）。
2.總體模型輸出
（1）獨立部署太陽能發(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2019年消費者物價指數(shù)（CPI）對數(shù)值進行通貨膨脹的調(diào)整。因此，該模型中的歷史值會進行調(diào)整并以實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/開發(fā)商的管理費用和凈利潤。
·成本模型的當前版本與2018年第一季度基準報告中使用的版本相比進行了一些重大更改，并納入了之前未詳細進行基準測試的成本。為了更好地區(qū)分歷史成本趨勢與成本模型的變化，為了更好地將歷史成本趨勢與成本模型的變化區(qū)分開來，報告還使用 2018 年第一季度版本的住宅、商業(yè)和公用事業(yè)規(guī)模太陽能發(fā)電模型計算了2019 年第一季度和 2020 年第一季度的基準。而“來自模型更新的額外成本”類別表示建模結(jié)果之間的差異。
獨立部署太陽能發(fā)電系統(tǒng)模型結(jié)果（2019年第1季度vs. 2020年第1季度）
（2）獨立部署太能陽發(fā)電系統(tǒng)模型結(jié)果（軟成本）
·基準報告中的“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）。
·住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)和商業(yè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)與公用事業(yè)太陽能發(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，而且這一趨勢也降低了直接人工和相關(guān)安裝開銷的軟成本。
·本圖中軟成本占比的增加，說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）整體獨立太陽能發(fā)電模型結(jié)果(LCOE)
總投資成本的降低，以及運營、系統(tǒng)設(shè)計和技術(shù)的改進，已經(jīng)導(dǎo)致電力成本的顯著降低。美國的住宅和商業(yè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)在實現(xiàn)電力供應(yīng)社會成本（SETO）2020年電價目標的過程中分別完成了93%和97%，而美國的公用事業(yè)規(guī)模太陽能電系統(tǒng)提前三年實現(xiàn)了目標。
需要注意的是，從2010年到2015年使用固定傾斜太陽能發(fā)電系統(tǒng)進行平準化能源成本(LCOE)基準測試，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)模太陽能發(fā)電行業(yè)的市場份額變化。所有詳細的平準化能源成本(LCOE) 的數(shù)值都可以在附錄中找到。
（4）公用事業(yè)規(guī)模太陽能+儲能模型結(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)模太陽能+儲能系統(tǒng)的基準成本分別降低了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）住宅太陽能+儲能系統(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能+儲能基準成本分別降低了11%和25%。
·這些成本的降低大部分可歸因于交流耦合太陽能組件和電池成本的降低。
·盡管太陽能發(fā)電模塊系統(tǒng)的額定裝機容量在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）太陽能+儲能模型結(jié)果(LCOOS)
對于2020年第一季度基準報告，推導(dǎo)出了太陽能+儲能系統(tǒng)平準化成本（LCOSS)的公式，以更好地展示運營的太陽能+儲能系統(tǒng)總成本（以MWh為單位）。上圖顯示了每個細分市場的共址部署的交流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)的平準化能源成本，以及獨立部署太陽能發(fā)電系統(tǒng)的平準化能源成本。
對于住宅太陽能+儲能系統(tǒng)來說，平準化能源成本在沒有獲得聯(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。對于商業(yè)太陽能+儲能系統(tǒng)，在沒有獲得聯(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。對于公用事業(yè)規(guī)模的太陽能+儲能系統(tǒng)，在沒有獲得聯(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)，嚴禁轉(zhuǎn)載）
作者：David Feldman、Vignesh Ramasamy、Ran Fu、Ashwin Ramdas、Jal Desai和Robert Margolis
