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'優(yōu)秀論文展播 | 幕墻光伏發(fā)電工程造價(jià)管理探討'
日期：2024-11-28 瀏覽量：559次

成都市工程造價(jià)協(xié)會
2024年度優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文
二等獎(jiǎng)

四川利翔建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司    李馨  唐丹丹  岳紅



摘要：光伏發(fā)電工程，是一種綠色無害的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。光伏產(chǎn)業(yè)對實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、加強(qiáng)國家科技競爭力等方面都有著積極的作用，要想確保、促進(jìn)以上方面的良性發(fā)展，就必須加強(qiáng)對光伏技術(shù)的研究開發(fā)，在建筑行業(yè)中推行該綠色能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，并合理確定、控制、管理其工程造價(jià)，使之產(chǎn)生正向的經(jīng)濟(jì)效能，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的成功實(shí)施。
關(guān)鍵字：幕墻光伏發(fā)電工程；經(jīng)濟(jì)效能分析；造價(jià)管理
引言：國家發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》以及《“十四五”可再生能源規(guī)劃》，錨定到2030年我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上的目標(biāo)，全面加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。光伏發(fā)電作為一種可再生能源，能夠有效減少對化石能源的依賴，不會產(chǎn)生污染物和碳排放，符合可持續(xù)發(fā)展的要求、促進(jìn)生態(tài)平衡，并提高國家的能源安全，更是推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一?。


01
幕墻光伏發(fā)電工程經(jīng)濟(jì)效能分析

以四川省成都市某一幕墻光伏發(fā)電工程為例，進(jìn)行幕墻光伏發(fā)電工程和傳統(tǒng)玻璃幕墻工程的特點(diǎn)比較，以及幕墻光伏發(fā)電工程的經(jīng)濟(jì)節(jié)約效能的測算和分析，探討該工程是否可行。具體如下：

1.1 幕墻光伏發(fā)電工程概況

該幕墻光伏發(fā)電工程所屬為科研辦公、商業(yè)、商務(wù)辦公及其配套設(shè)施項(xiàng)目中一個(gè)專項(xiàng)。本項(xiàng)目位于四川成都，總建筑面積約26萬，地上建筑面積約20萬平方米。

本幕墻光伏發(fā)電專項(xiàng)工程涉及光伏方陣設(shè)計(jì)、并網(wǎng)設(shè)計(jì)、布線系統(tǒng)及監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)；采用了并網(wǎng)型、無儲能裝置大型光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能電池發(fā)出直流電通過匯流盒（箱）匯流進(jìn)入組串式逆變器，再經(jīng)交流并網(wǎng)柜就近并入用戶側(cè)變壓器母線：分3個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)分別并入園區(qū)配電系統(tǒng)，系統(tǒng)考慮了全額“自發(fā)自用”，設(shè)查防逆流保護(hù)措施和遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺。

1.2 幕墻光伏發(fā)電工程與傳統(tǒng)玻璃幕墻工程的比較

節(jié)能環(huán)保：在幕墻工程中引入光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用太陽能這一清潔可再生能源，有效減少建筑物對傳統(tǒng)化石能源的依賴，降低能源消耗和碳排放。每年可以產(chǎn)生大量的綠色電力，相當(dāng)于減少了數(shù)百噸二氧化碳的排放。

降低能源成本：光伏幕墻所產(chǎn)生的電力可以直接供建筑物使用，減少了對外部電網(wǎng)的依賴，從而降低了能源成本，有效降低企業(yè)的運(yùn)營成本。

可享受政策補(bǔ)貼：為了鼓勵(lì)可再生能源的發(fā)展，我國出臺了相關(guān)的政策補(bǔ)貼措施，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目可以享受國家和地方的財(cái)政補(bǔ)貼，以及上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策。

實(shí)現(xiàn)建筑智能化：光伏幕墻的電氣系統(tǒng)與建筑物的智能控制系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，提高維護(hù)效率。

1.3 資金回收可行性
1.3.1 與傳統(tǒng)玻璃幕墻工程的工程費(fèi)用對比

（1）本項(xiàng)目幕墻光伏發(fā)電工程專項(xiàng)為后期設(shè)計(jì)變更，原設(shè)計(jì)為普通幕墻工程：有鋼化夾膠玻璃（6+1.52pvb+6mm)豎明橫隱玻璃幕墻（鋁合金龍骨）、鋼化中空玻璃雙銀Low-E（6+12A+6mm)豎明橫隱玻璃幕墻（鋁合金龍骨）、鋼化雙銀Low-E中空(充氬氣)夾膠玻璃6Low-E+12Ar+6+1.14PVB+6mm豎明橫隱玻璃幕墻（鋁合金龍骨）三種玻璃幕墻類型，總幕墻工程量4535.78m2。以施工當(dāng)期預(yù)算水平，進(jìn)行市場詢價(jià)和市場調(diào)研，并參照同年同地區(qū)同類型項(xiàng)目，測算得出該三種普通玻璃幕墻綜合單方面積指標(biāo)為1341.22元/m2。

可得出普通玻璃幕墻工程費(fèi)用4535.78m2×1341.22元/m2=6083478.85元。

（2）現(xiàn)設(shè)計(jì)為幕墻光伏發(fā)電工程：3.2碲化鎘+0.5POE+3.2普白屋面光伏玻璃、有6+1.14PVB+3.2碲化鎘+1.14PVB+3.2+12Ar+6Low-e（雙銀、全鋼化）光伏玻璃幕墻兩種光伏玻璃幕墻。按中標(biāo)綜合單價(jià)進(jìn)行測算，該兩種玻璃幕墻綜合單方面積指標(biāo)為1986.28元/m2，可得出普通玻璃幕墻工程費(fèi)用4535.78m2×1986.28元/m2=9009329.10元。

光伏玻璃幕墻工程和傳統(tǒng)玻璃幕墻工程的金額差為9009329.10元-6083478.85元=2925850.25元，即為業(yè)主角度下，選擇建設(shè)光伏玻璃幕墻工程的建設(shè)投資（成本）的增加。

1.3.2 該光伏項(xiàng)目年產(chǎn)能電量的計(jì)算

根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50797-2012第6.6.2條公式進(jìn)行計(jì)算，公式為Ep=HA×PAZ/Es×K。其中，Ep為發(fā)電量(kWh)，HA為水平面太陽總輻照量(kWh/m2)，Es為標(biāo)準(zhǔn)條件下的輻照度(常數(shù))，PAZ為裝機(jī)容量(kWp)，K為綜合效率系數(shù)，受逆變器效率、集電線路損耗系數(shù)、光伏組件表面污染系數(shù)、修正系數(shù)等參數(shù)影響。Es取1kW/m2，K取85%。

本項(xiàng)目位于四川成都市，雷暴日34d/a，最熱月日最高平均溫度28.5℃，極端最低氣溫-3.7℃，海拔高度500m，經(jīng)緯度介于東經(jīng)102°54′～104°53′和北緯30°05 ′～31°26′之間，年水平總輻照量987kWh/m2。根據(jù)本項(xiàng)目的光伏方陣設(shè)計(jì)，計(jì)算出總裝機(jī)容量134.8+37.41+48.62=220.83kWp。

得出本項(xiàng)目的年發(fā)電量為Ep=987kWh/m2×220.83kWp×85%=185265.33kWh，亦為因光伏工程自發(fā)電而節(jié)約的年電量。

1.3.3 計(jì)算資金回收期

本項(xiàng)目為寫字樓辦公加商業(yè)類型，參照國家電網(wǎng)電價(jià)，以平均電價(jià)1.03775元/千瓦時(shí)計(jì)算，年節(jié)約電量金額為185265.33kWh×1.03775元/kWh=192259.10元。可計(jì)算出資金回收期為2925850.25元÷192259.10元=15.22年＜幕墻光伏發(fā)電工程平均壽命25至30年（甚至有些情況下能超過40年）。

該項(xiàng)目幕墻光伏發(fā)電工程壽命以27.5年計(jì)算，不考慮殘值，有最終盈余為27.5年×192259.10元-2925850.25元=2361275元。

加之，現(xiàn)在國家推行光伏工程，還有政府補(bǔ)貼補(bǔ)助。2024年4月，成都市經(jīng)信局發(fā)布了《關(guān)于組織開展2024年成都市分布式光伏試點(diǎn)示范項(xiàng)目補(bǔ)貼申報(bào)工作的通知》（成經(jīng)信財(cái)〔2024〕20號）。文件中說明：“對新建或改建分布式光伏項(xiàng)目，按裝機(jī)容量給予投資企業(yè)0.3元/瓦補(bǔ)貼，單個(gè)項(xiàng)目最高50萬元，同一企業(yè)最高300萬元?！?/span>

綜上所述，該幕墻光伏發(fā)電工程經(jīng)濟(jì)可行。



02
如何對幕墻光伏發(fā)電工程進(jìn)行造價(jià)控制

已探討了經(jīng)濟(jì)可行，下一步則是需要合理確定、控制、管理其工程造價(jià)，為進(jìn)一步降低投資（成本）。在本項(xiàng)目的幕墻光伏發(fā)電工程中，我們經(jīng)過精確計(jì)算工程量、合理確定材料價(jià)格、準(zhǔn)確估算措施費(fèi)用，編制出合理的施工圖預(yù)算。如何對幕墻光伏發(fā)電工程進(jìn)行造價(jià)控制？造價(jià)控制的重點(diǎn)是什么？具體如下：
2.1 本幕墻光伏發(fā)電工程造價(jià)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)及分析
我們分別在：分部分項(xiàng)清單中，人工、材料、機(jī)械、綜合費(fèi)，各項(xiàng)金額的占比呈現(xiàn)（見圖1）；在分部分項(xiàng)清單中，光伏玻璃分項(xiàng)工程、強(qiáng)電配管配線分項(xiàng)工程、光伏組件分項(xiàng)工程、衍生系統(tǒng)分項(xiàng)工程，各項(xiàng)金額的占比呈現(xiàn)（見圖2）。
2.1.1 人工、材料、機(jī)械、綜合費(fèi)的金額占比分析
人工、材料、機(jī)械、綜合費(fèi)金額占比的呈現(xiàn)與分析，如下圖1所示。

該幕墻光伏發(fā)電工程按照2023年成都市區(qū)的價(jià)格水平，以相應(yīng)時(shí)期的造價(jià)定額、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及各項(xiàng)法規(guī)，數(shù)據(jù)分析得出：人工費(fèi)占比10.13%，材料費(fèi)占比86.74%，機(jī)械費(fèi)占比0.85%，綜合費(fèi)（管理費(fèi)及利潤）占比2.28%。其中材料費(fèi)占比最大。

[圖1]

2.1.2 各分項(xiàng)工程的金額占比分析
該幕墻光伏發(fā)電工程主要涉及到：光伏玻璃分項(xiàng)工程、強(qiáng)電配管配線分項(xiàng)工程、光伏組件分項(xiàng)工程、衍生系統(tǒng)分項(xiàng)工程金額占比的呈現(xiàn)與分析，如下圖2所示。
該工程的光伏玻璃分項(xiàng)工程中，主要使用3.2碲化鎘+0.5POE+3.2普白屋面光伏玻璃、6+1.14PVB+3.2碲化鎘+1.14PVB+3.2+12Ar+6Low-e（雙銀、全鋼化）光伏玻璃幕墻；強(qiáng)電配管配線分項(xiàng)工程中，主要使用SC20鍍鋅鋼管、直流電纜PV1-F 2*4m2、橋架(寬＋高)≤400mm；光伏組件分項(xiàng)工程中，主要使用光伏逆變器120kW、光伏逆變器100kW、光伏逆變器60kW、匯流盒6進(jìn)1出、匯流盒5進(jìn)1出；衍生系統(tǒng)主要有電力監(jiān)控系統(tǒng)、能耗計(jì)量系統(tǒng)、環(huán)境檢測裝置、以及光伏發(fā)電工程系統(tǒng)調(diào)試。
數(shù)據(jù)分析得出：光伏玻璃分項(xiàng)工程費(fèi)用占比89.00%，強(qiáng)電配管配線分項(xiàng)工程費(fèi)用占比4.49%，光伏組件分項(xiàng)工程費(fèi)用占比5.53%，衍生系統(tǒng)分項(xiàng)工程費(fèi)用占比0.98%。其光伏玻璃分項(xiàng)工程占比最大。

[圖2]

2.2 光伏玻璃幕墻材料費(fèi)為造價(jià)控制的重點(diǎn)
以上數(shù)據(jù)可知，該幕墻光伏發(fā)電工程：在分項(xiàng)工程的構(gòu)成中，光伏玻璃分項(xiàng)工程費(fèi)用占比最大，即最為重要；在人工、材料、機(jī)械、綜合費(fèi)用構(gòu)成中，材料費(fèi)的占比最大，即最為重要。即幕墻光伏發(fā)電工程造價(jià)管控的重點(diǎn)是：分部分項(xiàng)工程中的光伏玻璃分項(xiàng)工程，更是光伏玻璃分項(xiàng)工程中的光伏玻璃幕墻材料費(fèi)用。

最后，我們對光伏玻璃幕墻材料費(fèi)用在分部分項(xiàng)金額、工程全費(fèi)用中的金額占比，再進(jìn)一步數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與分析，如下圖3、圖4所示：

[圖3]

[圖4]

數(shù)據(jù)分析得出：

（1）在分部分項(xiàng)金額中：光伏玻璃幕墻材料1（6+1.14PVB+3.2碲化鎘+1.14PVB+3.2+12Ar+6Low-e（雙銀、全鋼化）光伏玻璃幕墻）材料費(fèi)用占比43.09%，光伏玻璃幕墻材料2（3.2碲化鎘+0.5POE+3.2普白屋面光伏玻璃）材料費(fèi)用占比9.21%，其余費(fèi)用占比47.69%。即光伏玻璃幕墻總材料費(fèi)用在分部分項(xiàng)金額中的占比達(dá)52.31%。

（2）在工程全費(fèi)用中：光伏玻璃幕墻材料1（6+1.14PVB+3.2碲化鎘+1.14PVB+3.2+12Ar+6Low-e（雙銀、全鋼化）光伏玻璃幕墻）材料費(fèi)用占比37.89%，光伏玻璃幕墻材料2（3.2碲化鎘+0.5POE+3.2普白屋面光伏玻璃）材料費(fèi)用占比8.10%，其余費(fèi)用占比54.00%。即光伏玻璃幕墻總材料費(fèi)用在工程總費(fèi)用中的占比達(dá)45.99%。

上述分析可得，光伏玻璃幕墻材料是幕墻光伏發(fā)電工程造價(jià)控制的重中之重。



03
光伏玻璃幕墻材料的造價(jià)控制

我們對光伏玻璃幕墻材料進(jìn)行了市場調(diào)研，收集了不同供應(yīng)商的報(bào)價(jià)信息，進(jìn)行比較分析，選擇最大限度滿足業(yè)主要求、功能要求的性價(jià)比高的材料，充分考慮材料的運(yùn)輸成本、采購周期和質(zhì)量保證等因素，并了解了其供應(yīng)渠道和價(jià)格波動(dòng)范圍、價(jià)格發(fā)展趨勢，盡量避免因材料價(jià)格上漲導(dǎo)致預(yù)算超支。

3.1 光伏玻璃產(chǎn)業(yè)雙寡頭現(xiàn)狀
光伏玻璃行業(yè)集中度高，龍頭企業(yè)為信義光能、福萊特。2023年市占率分別為25%、28%，行業(yè)龍頭產(chǎn)能占比50%左右。如下圖5所示：

[圖5]

3.2 材料價(jià)格的發(fā)展趨勢
綜合中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會、新能源研究機(jī)構(gòu)以及上海有色金屬網(wǎng)統(tǒng)計(jì)的價(jià)格發(fā)現(xiàn)，硅料龍頭通威股份對于多晶硅致密料最新一期的成交價(jià)分別為21.7萬元/噸（4月30日價(jià)格）、23.2萬元/噸（5月31日價(jià)格）、19.11萬元/噸（6月28日價(jià)格）、18.13萬元/噸（7月31日價(jià)格），總體為價(jià)格下行趨勢。多晶硅料最新價(jià)格已經(jīng)低于20萬元/噸。

光伏玻璃成本中原材料的主要構(gòu)成為純堿和石英砂，再加燃燒需要的燃料動(dòng)力。而純堿價(jià)格回落，在7-8月中旬純堿市場價(jià)格持續(xù)下滑，階段內(nèi)各大區(qū)市場價(jià)格累計(jì)下滑200-350元/噸不等。截至8月15日國內(nèi)輕堿自提均價(jià)在1768元/噸，較7月初下跌1.8%;重堿主流終端價(jià)格在1650-1950元/噸，跌幅1.8%。

加之2021年以來，光伏行業(yè)需求增速過快，連續(xù)兩年幾乎翻倍增長。光伏玻璃價(jià)格暴漲，吸引大量玻璃企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)。導(dǎo)致在2023年光伏玻璃供給過剩，工信部、發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步做好光伏壓延玻璃產(chǎn)能風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的有關(guān)通知》，進(jìn)一步落實(shí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警制度和聽證會制度，相應(yīng)減緩光伏玻璃企業(yè)投產(chǎn)節(jié)奏和縮減規(guī)模。而且近期，美方執(zhí)意對華加征301關(guān)稅，大幅上調(diào)了中國產(chǎn)光伏電池等產(chǎn)品的進(jìn)口關(guān)稅。

硅料、石英砂、純堿等原材料價(jià)格的下跌和行業(yè)政策的收緊限制，帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格從2023年開始的下降，但整體價(jià)格下降的趨勢如今已減緩趨于平穩(wěn)。

[圖6]光伏玻璃發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

[圖7]硅料龍頭通威股份近期成交價(jià)走線圖



04
結(jié)語

發(fā)展光伏發(fā)電具有重大的社會意義，對于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、加強(qiáng)科技競爭力等方面都有著積極的作用。而工程造價(jià)控制與管理對光伏發(fā)電工程亦具有重大的意義，它不僅關(guān)系到項(xiàng)目的可行性、經(jīng)濟(jì)效益，還關(guān)系到項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)控制和行業(yè)競爭力。因此，在光伏工程的建設(shè)全壽命周期中，我們必須高度重視造價(jià)控制，采取有效的數(shù)據(jù)分析、合理的管控措施，以確保項(xiàng)目工程造價(jià)在合理范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的成功實(shí)施，讓行業(yè)、產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，使社會資源、物質(zhì)資源均可持續(xù)發(fā)展，最終落實(shí)國家的宏觀籌劃。


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END