案例詳解：戶用光伏儲(chǔ)能收益分析

在國(guó)內(nèi)，提到戶用儲(chǔ)能，大家的反應(yīng)都是“在國(guó)內(nèi)沒(méi)必要安裝”、“成本太高，收不回本”。的確戶用儲(chǔ)能在國(guó)外更熱門，因?yàn)閲?guó)外可能會(huì)有電價(jià)高、經(jīng)常停電或者政府給與補(bǔ)貼等應(yīng)用背景，促使用戶在自家安裝儲(chǔ)能。那么，在國(guó)內(nèi)安裝儲(chǔ)能真的有收益嗎？接下來(lái)小固就用實(shí)際案例具體分析。

項(xiàng)目背景

①項(xiàng)目介紹

位于上海市寶山區(qū)，建筑面積400㎡。屋頂分南北兩面，北面有遮擋，南面無(wú)遮擋、可利用面積約90㎡；別墅線路老化，用電高峰期時(shí)常停電。夏季有臺(tái)風(fēng)，嚴(yán)重時(shí)可能停電。家中有24小時(shí)監(jiān)控和應(yīng)急照明，停電將無(wú)法工作；業(yè)主計(jì)劃安裝中央空調(diào)和鋪設(shè)地暖。且購(gòu)置了新能源汽車，安裝了1處充電樁，家庭用電量激增。

②家庭用電量

每年耗電31，879度。根據(jù)上海峰谷時(shí)段（峰時(shí)段600～2200，谷時(shí)段2200～次日600），每年峰時(shí)段19，513度，谷時(shí)段12，366度。

③上海電價(jià)

上海采用“階梯電價(jià)”的計(jì)費(fèi)模式，用戶可以選擇是否“分時(shí)計(jì)價(jià)”。且有“一戶多人口”的優(yōu)惠政策，戶籍5人及以上，則每戶每月增加100度的居民階梯電量基數(shù)。該用戶申請(qǐng)了“一戶多人口”優(yōu)惠政策，且選擇了分時(shí)計(jì)費(fèi)。每年電費(fèi)支出約為22，000元。

④光伏補(bǔ)貼政策

截止至2021年，戶用光伏的國(guó)家補(bǔ)貼為0．03元／千瓦時(shí)，補(bǔ)貼20年；上海市級(jí)補(bǔ)貼為0．05元／千瓦時(shí)，補(bǔ)貼5年。

背景總結(jié)

用戶原本就有計(jì)劃加裝地暖和中央空調(diào)，本身就需要進(jìn)行房屋的線路改造。希望借此機(jī)會(huì)，全面優(yōu)化整個(gè)房屋的用電系統(tǒng)。本次優(yōu)化想解決兩個(gè)問(wèn)題

1．停電風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法保證24小時(shí)監(jiān)控和應(yīng)急照明供電。

2．電費(fèi)高耗電設(shè)備多、耗電量高；峰谷差價(jià)大、第三階梯費(fèi)用高。

方案設(shè)計(jì)

①設(shè)計(jì)思路

住宅地四季分明、光照充足，南面屋頂面積合適無(wú)遮擋。且用戶想減少電費(fèi)支出，并保證用電安全。綜合考量，建議安裝光儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“備用電源”和“階梯分時(shí)電價(jià)”兩大功能。即停電時(shí)可保證重要負(fù)載不斷電；減少買電量，尤其是第三階梯的電費(fèi)支出，并實(shí)現(xiàn)谷時(shí)段充電、峰時(shí)段放電。

②主要選用產(chǎn)品

組件

用戶屋頂可鋪設(shè)面積大約有70㎡，再結(jié)合當(dāng)下市面常見(jiàn)的組件類型和用戶意見(jiàn)，最終選用晶科400Wp組件，型號(hào)為JKM400M－54HL4。綜合屋頂面積和家庭用電考慮，鋪設(shè)32塊最適宜。

儲(chǔ)能逆變器

綜合組件參數(shù)、房屋的硬性條件，以及用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的需求。推薦使用混合逆變器GW10K－ET。

電池

電池主要作用

1）重要負(fù)載不斷電

該項(xiàng)目的重要負(fù)載有監(jiān)控、應(yīng)急照明和冰箱等，用戶希望停電時(shí)，電池能保證其至少8小時(shí)不斷電。

2）削減電費(fèi)

目的是將第三階梯的峰段電費(fèi)削至0，即通過(guò)光儲(chǔ)系統(tǒng)，將峰段從20，000度削減至6，000度以內(nèi)?？紤]到實(shí)際消納情況，為削減14，000度電，通常PV發(fā)電占55％，電池電量占45％。則電池每年需提供6，000度電，平均每天16度電。按照電池每天循環(huán)1．5次計(jì)算，建議用戶配10度電池。且電池需要與混合逆變器ET高度兼容。因此設(shè)計(jì)選用固德威的高壓電池LYNX－S10－H。

項(xiàng)目運(yùn)行分析

①PV發(fā)電量

12．8kWp組件容量，配10kW儲(chǔ)能逆變器ET，每年能發(fā)電15，000度。

②電池充放電

根據(jù)發(fā)電用電對(duì)比，可按季節(jié)分別設(shè)置工作模式。

冬夏負(fù)載用電量高

設(shè)置“經(jīng)濟(jì)模式”（自行設(shè)置充電放電時(shí)間段）①白天PV多余的電量?jī)?yōu)先給電池充電。②晚上谷時(shí)段買電給電池充電，次日峰時(shí)段放電。

春季PV發(fā)電量高，負(fù)載用電量低

設(shè)置“通用模式”（光伏發(fā)電優(yōu)先供給負(fù)載，多余的給電池充電，最后余電上網(wǎng)），PV給電池充滿電后，晚上峰時(shí)段放電給負(fù)載使用。無(wú)需另外設(shè)置谷時(shí)段買電。

③每日工作情況

以下為不同月份每天的工作情況。詳細(xì)解釋了PV發(fā)電、電池和用電量在每個(gè)不同階段是如何工作的。

④買賣電對(duì)比

對(duì)比安裝光儲(chǔ)前后的買電量，可看出整體買電量削減，夏季甚至最高削減50％左右。

并且通過(guò)電池對(duì)多余PV和峰谷電價(jià)的調(diào)節(jié)，峰時(shí)段買電量大幅減少；谷時(shí)段買電量少許增加，基本保持穩(wěn)定。

⑤用電安全

安裝光儲(chǔ)后，降低了對(duì)電網(wǎng)的依賴，買電量降低使高負(fù)荷用電造成的停電風(fēng)險(xiǎn)減小。且停電時(shí)，離網(wǎng)端負(fù)載仍正常工作。

用戶希望停電時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)急設(shè)備也能繼續(xù)工作，因此離網(wǎng)端負(fù)載耗電量較低。包括應(yīng)急照明、監(jiān)控、冰箱等，總功率在1kW以內(nèi)，10度電池可保證其10小時(shí)不斷電。

收益計(jì)算

①電費(fèi)對(duì)比

安裝光儲(chǔ)前年用電量31，879度電（峰段19，513度電，谷段12，366度電）年電費(fèi)2，2000 元

安裝光儲(chǔ)后只需從電網(wǎng)買19，383度電（峰段4， 830度電，谷段14，552度電）年電費(fèi)9，100 元

②賣電補(bǔ)貼收益

收益分為賣電和補(bǔ)貼兩部分

③投資回報(bào)周期

投資包含設(shè)備成本和安裝成本。合計(jì)約5．7元／瓦。12．8kW需投資73，000元。

賣電補(bǔ)貼收益1，257元。電費(fèi)從22，000元減至9，100元，每年節(jié)約12，900元。

合計(jì)每年節(jié)約14，157元。但系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行存在變量因素，如組件和電池衰減、運(yùn)維等，實(shí)際收益會(huì)稍低，可將損失比例設(shè)為15％，每年實(shí)際收益約12，000元。

投資回報(bào)周期73，000÷12，000≈6年

（以上數(shù)據(jù)僅供參考，具體投資成本分析需根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況考量）

結(jié)論

在階梯電價(jià)、峰谷電價(jià)地區(qū)，光儲(chǔ)系統(tǒng)能有效削減電費(fèi)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)光儲(chǔ)系統(tǒng)，尤其選擇電池容量時(shí)，可以打破以往的觀念，不再只針對(duì)負(fù)載需要的電量選擇容量，而是通過(guò)當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)構(gòu)成，考慮如何通過(guò)電池將電費(fèi)支出最小化。這個(gè)項(xiàng)目正是通過(guò)削掉第三階梯電費(fèi)，同時(shí)將峰段用電盡量移至谷時(shí)段，最終選擇性價(jià)比最高的10度電池，達(dá)到削減電費(fèi)最大化，盡快收回儲(chǔ)能成本。