四川利翔建设项目管理有限公司 李馨 唐丹丹 岳红
以四川省成都市某一幕墙光伏发电工程为例，进行幕墙光伏发电工程和传统玻璃幕墙工程的特点比较，以及幕墙光伏发电工程的经济节约效能的测算和分析，探讨该工程是否可行。具体如下：
该幕墙光伏发电工程所属为科研办公、商业、商务办公及其配套设施项目中一个专项。本项目位于四川成都，总建筑面积约26万，地上建筑面积约20万平方米。
本幕墙光伏发电专项工程涉及光伏方阵设计、并网设计、布线系统及监测系统设计；采用了并网型、无储能装置大型光伏发电系统太阳能电池发出直流电通过汇流盒（箱）汇流进入组串式逆变器，再经交流并网柜就近并入用户侧变压器母线：分3个并网点分别并入园区配电系统，系统考虑了全额“自发自用”，设查防逆流保护措施和远程智能监控平台。
节能环保：在幕墙工程中引入光伏发电系统，利用太阳能这一清洁可再生能源，有效减少建筑物对传统化石能源的依赖，降低能源消耗和碳排放。每年可以产生大量的绿色电力，相当于减少了数百吨二氧化碳的排放。
降低能源成本：光伏幕墙所产生的电力可以直接供建筑物使用，减少了对外部电网的依赖，从而降低了能源成本，有效降低企业的运营成本。
可享受政策补贴：为了鼓励可再生能源的发展，我国出台了相关的政策补贴措施，分布式光伏发电项目可以享受国家和地方的财政补贴，以及上网电价补贴等优惠政策。
实现建筑智能化：光伏幕墙的电气系统与建筑物的智能控制系统相结合，实现远程监控和管理，提高维护效率。
（1）本项目幕墙光伏发电工程专项为后期设计变更，原设计为普通幕墙工程：有钢化夹胶玻璃（6+1.52pvb+6mm)竖明横隐玻璃幕墙（铝合金龙骨）、钢化中空玻璃双银Low-E（6+12A+6mm)竖明横隐玻璃幕墙（铝合金龙骨）、钢化双银Low-E中空(充氩气)夹胶玻璃6Low-E+12Ar+6+1.14PVB+6mm竖明横隐玻璃幕墙（铝合金龙骨）三种玻璃幕墙类型，总幕墙工程量4535.78m2。以施工当期预算水平，进行市场询价和市场调研，并参照同年同地区同类型项目，测算得出该三种普通玻璃幕墙综合单方面积指标为1341.22元/m2。
可得出普通玻璃幕墙工程费用4535.78m2×1341.22元/m2=6083478.85元。
（2）现设计为幕墙光伏发电工程：3.2碲化镉+0.5POE+3.2普白屋面光伏玻璃、有6+1.14PVB+3.2碲化镉+1.14PVB+3.2+12Ar+6Low-e（双银、全钢化）光伏玻璃幕墙两种光伏玻璃幕墙。按中标综合单价进行测算，该两种玻璃幕墙综合单方面积指标为1986.28元/m2，可得出普通玻璃幕墙工程费用4535.78m2×1986.28元/m2=9009329.10元。
光伏玻璃幕墙工程和传统玻璃幕墙工程的金额差为9009329.10元-6083478.85元=2925850.25元，即为业主角度下，选择建设光伏玻璃幕墙工程的建设投资（成本）的增加。
根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012第6.6.2条公式进行计算，公式为Ep=HA×PAZ/Es×K。其中，Ep为发电量(kWh)，HA为水平面太阳总辐照量(kWh/m2)，Es为标准条件下的辐照度(常数)，PAZ为装机容量(kWp)，K为综合效率系数，受逆变器效率、集电线路损耗系数、光伏组件表面污染系数、修正系数等参数影响。Es取1kW/m2，K取85%。
本项目位于四川成都市，雷暴日34d/a，最热月日最高平均温度28.5℃，极端最低气温-3.7℃，海拔高度500m，经纬度介于东经102°54′～104°53′和北纬30°05 ′～31°26′之间，年水平总辐照量987kWh/m2。根据本项目的光伏方阵设计，计算出总装机容量134.8+37.41+48.62=220.83kWp。
得出本项目的年发电量为Ep=987kWh/m2×220.83kWp×85%=185265.33kWh，亦为因光伏工程自发电而节约的年电量。
本项目为写字楼办公加商业类型，参照国家电网电价，以平均电价1.03775元/千瓦时计算，年节约电量金额为185265.33kWh×1.03775元/kWh=192259.10元。可计算出资金回收期为2925850.25元÷192259.10元=15.22年＜幕墙光伏发电工程平均寿命25至30年（甚至有些情况下能超过40年）。
该项目幕墙光伏发电工程寿命以27.5年计算，不考虑残值，有最终盈余为27.5年×192259.10元-2925850.25元=2361275元。
加之，现在国家推行光伏工程，还有政府补贴补助。2024年4月，成都市经信局发布了《关于组织开展2024年成都市分布式光伏试点示范项目补贴申报工作的通知》（成经信财〔2024〕20号）。文件中说明：“对新建或改建分布式光伏项目，按装机容量给予投资企业0.3元/瓦补贴，单个项目最高50万元，同一企业最高300万元。”
综上所述，该幕墙光伏发电工程经济可行。
该幕墙光伏发电工程按照2023年成都市区的价格水平，以相应时期的造价定额、相关标准及各项法规，数据分析得出：人工费占比10.13%，材料费占比86.74%，机械费占比0.85%，综合费（管理费及利润）占比2.28%。其中材料费占比最大。
[图1]
[图2]
最后，我们对光伏玻璃幕墙材料费用在分部分项金额、工程全费用中的金额占比，再进一步数据呈现与分析，如下图3、图4所示：
[图3]
[图4]
（1）在分部分项金额中：光伏玻璃幕墙材料1（6+1.14PVB+3.2碲化镉+1.14PVB+3.2+12Ar+6Low-e（双银、全钢化）光伏玻璃幕墙）材料费用占比43.09%，光伏玻璃幕墙材料2（3.2碲化镉+0.5POE+3.2普白屋面光伏玻璃）材料费用占比9.21%，其余费用占比47.69%。即光伏玻璃幕墙总材料费用在分部分项金额中的占比达52.31%。
（2）在工程全费用中：光伏玻璃幕墙材料1（6+1.14PVB+3.2碲化镉+1.14PVB+3.2+12Ar+6Low-e（双银、全钢化）光伏玻璃幕墙）材料费用占比37.89%，光伏玻璃幕墙材料2（3.2碲化镉+0.5POE+3.2普白屋面光伏玻璃）材料费用占比8.10%，其余费用占比54.00%。即光伏玻璃幕墙总材料费用在工程总费用中的占比达45.99%。
上述分析可得，光伏玻璃幕墙材料是幕墙光伏发电工程造价控制的重中之重。
我们对光伏玻璃幕墙材料进行了市场调研，收集了不同供应商的报价信息，进行比较分析，选择最大限度满足业主要求、功能要求的性价比高的材料，充分考虑材料的运输成本、采购周期和质量保证等因素，并了解了其供应渠道和价格波动范围、价格发展趋势，尽量避免因材料价格上涨导致预算超支。
[图5]
光伏玻璃成本中原材料的主要构成为纯碱和石英砂，再加燃烧需要的燃料动力。而纯碱价格回落，在7-8月中旬纯碱市场价格持续下滑，阶段内各大区市场价格累计下滑200-350元/吨不等。截至8月15日国内轻碱自提均价在1768元/吨，较7月初下跌1.8%;重碱主流终端价格在1650-1950元/吨，跌幅1.8%。
加之2021年以来，光伏行业需求增速过快，连续两年几乎翻倍增长。光伏玻璃价格暴涨，吸引大量玻璃企业扩产。导致在2023年光伏玻璃供给过剩，工信部、发改委发布了《关于进一步做好光伏压延玻璃产能风险预警的有关通知》，进一步落实风险预警制度和听证会制度，相应减缓光伏玻璃企业投产节奏和缩减规模。而且近期，美方执意对华加征301关税，大幅上调了中国产光伏电池等产品的进口关税。
硅料、石英砂、纯碱等原材料价格的下跌和行业政策的收紧限制，带动了产业链价格从2023年开始的下降，但整体价格下降的趋势如今已减缓趋于平稳。
[图6]光伏玻璃发电系统产业链示意图
[图7]硅料龙头通威股份近期成交价走线图
参考文献：
