本期学习素材选自 瑞士联邦能源办公室 SFOE，作者为Lionel Bloch和Yannick Sauter, Planair SA。笔记有点长但数据分析翔实，有需要德语原版报告的，请后台私信。
摘要
图 4 显示了按功率范围划分的光伏系统数量和累计功率分布情况。记录的功率是直流电功率，即组件数量与STC额定功率的乘积。收集到数据的系统输出功率在2kW至1500kW之间。
3.1 光伏系统的特点
图5显示了表2中主要数据的分布情况。收集到的数据中有95%与屋顶系统有关。90%的系统成本来自报价文件，10%来自发票。发票所占比例略高于上一年而半年的分布则相当均衡。
图6显示约有85%的报价中包括监测和施工现场保护。相比之下只有24%的系统还包括永久性安全措施。在30kW以上的系统中，这一比例上升到 42%。
按逆变器类型（微逆（5%）、带功率优化器的逆变器（28%）或组串逆变器（67%））分列的分布 情况与上一年相似。带优化器的逆变器属于 "带功率优化器的逆变器 "类别。
只有 10% 的系统说明了屋顶类型（图 8），因为 SOC 数据中没有这方面的信息。因此，由于 SOC 服务主要用于私人评估小型光伏系统的报价，大多数 "无信息 "的屋顶可能是瓦片覆盖的坡屋顶。
图 9 显示了组件的原产地分布。绝大多数组件（81%）不是在欧洲制造的。它们主要来自中国。只有约 1% 的光伏系统安装了瑞士生产的组件。
只有60%的情况下可以获得所选组件的效率信息。图10显示了效率柱状图，其中 2023年的中位数为21.5%。
3.2 市场代表性
为了获得代表瑞士市场的价格统计数据，所收集的数据必须可靠地反映这一市场。目前还没有关于逆变器类 型或屋顶类型分布的国家统计数据。不过有按输出范围划分的光伏系统分布数据。这些数据可从2022年光伏统计数据中获取。由于2023年的报告尚未发布，这里假定分布情况与前一年相似。图11显示，作为价格观察研究一部分收集的数据在已安装的系统中具有代表性。只有最低输出范围（0-4kW）显示出显著偏差。不过本研究使用了更大的最低范围（2-10kW）。
图 12 显示了光伏系统按容量而非数量的分布情况。从代表性方面也可以看出同样的趋势。
图 13 按所在州对数据集进行了细分。值得注意的是，瑞士东部和中部的代表性不足。
4. 具体成本分析
4.1 屋顶光伏系统成本统计
表4显示了图16中的数据
4.2 建筑一体化光伏系统成本统计
集成光伏系统的成本通常高于屋顶系统。图17以方框图的形式对两类系统的成本进行了比较。可以看出在所有输出范围内，108个集成系统的具体成本都高于屋顶系统。
集成系统不包括光伏系统下部结构（底层薄膜、压条）和组件阵列周围隔栅工程的成本。与屋顶系统相比，集成系统的额外成本来自于各个输出范围的中位数之间的差异。从表5中可以看出中值介于17% 和46% 之间。30-50kW的范围只包括 6 个集成系统，因此这里存在很大的不确定性。
在屋顶翻新或新建工程中安装系统的额外费用较低。遗憾的是，收集到的数据记录数量太少，无法分析这种影响。在2-30kW之间，额外费用高于上一年。这是因为集成系统的材料（组件、安装系统和逆变器）成本有了更明显的增长。
4.3 根据逆变器类型确定的系统价格
图18比较了不同逆变器类型的屋顶系统的具体成本。在2-10kW和10-30kW范围内没有明显的趋势。在10-30kW范围内，微型逆变器的成本可能比其他系统高，因为其中位数比组串逆变器高 9%。组串式逆变器系统和功率优化器系统的中位数之间的差异在误差范围内，因此无法得出任何有效结论。
另一方面在30-100kW范围内，出现了一种趋势即与组串式逆变器相比，带功率优化器的逆变器会产生额外成本（+9%）。微型逆变器的额外成本也很明显，但由于该输出范围内只有4个系统配备了微型逆变器，因此具体成本还很不确定。
小于30kW的系统缺乏趋势是很难解释的。不过，应该指出的是具体成本的微小差异并不意味着不同逆变器的成本完全相同。在光伏系统中，组串式逆变器往往代表固定成本，而其他两类逆变器则代表可变成本，因为每一个安装的组件都需要一个单独的电子元件。本研究表明，在30kW以下的系统中，带功率优化器的逆变器和微型逆变器的预期额外成本实际上在总成本中得到了补偿。超过30kW时，这两类设备的可变成本部分所占比重更大，这反映在系统总成本的增加上。
4.4 根据屋顶类型确定的系统价格
4.5 费用类别
本章分析了屋顶系统的成本类别。这里的假设是，边际成本分布均匀，不属于单一成本类别。事实上，很有可能安装公司收取的人工成本利润高于材料成本利润，反之亦然。这种偏差很可能存在，但在此无法量化。
对所有屋顶光伏系统进行了分析，图 20显示了这些系统按输出范围的分布情况。与图4不同的是，这里只显示了屋顶系统。每个输出范围的具体成本分为以下八类：
4.6 长期发展
本章分析了 2018年至2023年的成本趋势。表6显示了按年份和输出范围划分的屋顶光伏系统具体成本中位数。右侧区域显示与前一年相比的相对变化。2022年观察到的成本上升在2023年继续，但没有那么明显。2023年提供的系统平均比2022年贵 7%。
5. 成本因素
在上一章中，根据屋顶光伏系统的总成本绘制了一条参考曲线（回归 2023）。实际上，系统成本取决于许多技术因素，而这些因素的财务影响并不总能在统计上得到理解。系统类型（屋顶或集成系统）、逆变器类型和屋顶类型都是与具体成本有定量关联的因素。本章旨在定性地解释与参考曲线相比，某些因素如何导致成本的增加或减少。
5.1 电缆布线
在屋顶组件下铺设的电缆不需要管道。但在组件阵列外部，电缆必须受到保护，以防受到外部影响。因此，组件阵列外的屋顶电缆长度（例如，在鹅颈设计或连接两个组件阵列的情况下，最长可达外墙）是一个重要的成本因素。
在建筑物内，钻孔的数量、现有的电缆管道以及穿过非技术房间的电缆线路都会对成本产生影响。此外，电缆长度过长会导致额外的防雷要求，而在电缆穿过有火灾风险的区域时，必须遵守对所用管道类型的某些要求。如果连接在建筑物外，任何挖掘工程都会很快导致大量额外费用。
5.2 屋顶类型和可用表面
屋顶类型对价格有很大影响：
– 梯形金属薄板斜屋顶上的系统通常是最理想的，只要它们能直接固定在金属薄板上。由于紧固系统重量轻，仅由几个元件组成，因此成本也相应较低。安装时间也较短。
– 其他斜面屋顶（瓦屋面和波状金属板屋顶）或梯形金属板屋顶上的系统（连接到屋顶桁架上）的成本略高。它们的安装更耗时，安装系统包含的组件和材料也更多。
– 其他因素对平屋顶上的系统也有影响。铺有碎石的屋顶适合采用碎石系统固定组件，但也会产生额外的屋顶准备费用（在碎石层下固定安装系统）。在协调安装的情况下（新建或翻新），可在铺设碎石层之前安装安装系统，并用碎石加固，这样可以降低成本。而在其他情况下（采用吹填技术铺设碎石或运送和安装压载石板），材料成本，尤其是人工成本可能会增加。
– 一般来说，双面升降的安装系统可以实现更经济的项目：安装系统的成本更低，而且可以通过更高的输出实现规模经济。不过，单位安装输出功率的能量产出略低。
– 越来越多的屋顶被绿化：绿化屋顶上的系统会产生各种额外费用。为了便于维护，必须在每排组件之间保持通道畅通，而且组件必须安装在较高的位置。这就导致输出功率降低，具体成本增加。此外，屋顶绿化的维护成本也较高。
屋顶结构和屋顶上的技术元件（通风装置、烟囱等）对成本有很大影响：
– 分区布置对电缆数量、电缆线路、安装系统的成本和所需镇流器的体积都有影响。
– 因此，从成本的角度来看，矩形和大型屋顶以及组件区域更为合理。
– 由于能效要求和标签规范不断提高，越来越多的技术系统被安装在屋顶上。这就使得组件布置更加复杂，可用面积更小。例如，安装在Minergie建筑上的系统就相对昂贵。
5.3 建筑要求（颜色、一体化）
根据建筑物的建筑要求（业主意愿、建筑项目、官方规范、保护区、所需的模型特征），可使用特殊材料，如带有黑色 Tedlar 箔的框架组件、彩色组件、光伏瓦片、隐蔽的安装系统或更复杂的结构变体（隐形电缆走线、特殊组件排列）。所需的要求水平可能会导致相当大的额外成本。
5.4 结构状况
永久性安全措施（屋顶通道和屋顶边缘的安全措施）也需要大量成本。即使这些措施不仅仅是为了光伏系统的运行，它们也往往需要列入预算。然而，这些措施却能为建筑物带来真正的附加值。
有多种永久性固定元件可供选择：砾石配重的锚固点、连接到结构或栏杆上的安全缆绳。成本在很大程度上取决于所选择的加固方式。联合永久性安全措施的建设也会产生可观的额外费用。
5.6 行政费用
同样的要求并不适用于所有建筑工地。某些类型的设施可能会产生额外费用，例如，如果这些设施需要获得批准。各州在计算公式和通知义务处理方面的差异会对成本产生影响。各州对 RPG 的不同解释意味着需要授权的申请比例有大有小。总体而言，行政费用的比例有望下降，特别是随着在线平台（如 ElektroForm太阳能）的引入。
5.7 监控和电源管理
由于应尽可能提高自用电量，因此对发电量和用电量进行监控是一个很有吸引力的选择。数据记录器或具有通信功能的逆变器以及馈电点的测量设备都可用于此目的。有了这些设备，消费者可以调整自己的习惯，增加自己的用电量。不过，这也反映在较高的项目成本上。
此外，越来越多的项目还包括热泵或电动汽车控制系统。数据记录器、测量设备和家庭自动化设备均用于此目的。
5.8 电气连接、安装和安全措施
如果现有的电箱已经足够大，那么连接自耗电系统对总投资的影响并不大。但是，如果需要安装新的电箱、电房太小或需要更换供电线路，费用就会迅速增加。这些费用最多可占总预算的 30%。
根据建筑物的类型，还必须满足消防要求。例如，可能需要逆变器防火室、方便消防队行动的紧急关闭装置以及额外的开关和隔离装置。
5.9 市场与竞争
市场形势本身就是一个成本因素。安装公司之间的激烈竞争会导致利润率下降。另一方面，如果公司超负荷运转，成本就会上升。
5.10 公共和私人合同
公共合同的费用可能高于私人合同。公共采购要求安装公司完成一系列官方文件。
