2021 年是“十四五”開(kāi)局之年，也是中國(guó)“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略藍(lán)圖展開(kāi)的一年，碳中和大勢(shì)下，純光伏項(xiàng)目投資收益將會(huì)逐漸下降，同時(shí)儲(chǔ)能成本的持續(xù)降低和各政策對(duì)儲(chǔ)能事業(yè)的大力支持，以及儲(chǔ)能系統(tǒng)本身具備的高自發(fā)自用率，削峰填谷、提升新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等功能，使光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)在新能源領(lǐng)域顯現(xiàn)激流勇進(jìn)之姿。
今年5月20日，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開(kāi)發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》中提出在確保安全前提下，鼓勵(lì)有條件的戶用光伏項(xiàng)目配備儲(chǔ)能。戶用光伏發(fā)電項(xiàng)目由電網(wǎng)企業(yè)保障并網(wǎng)消納。那么戶用光伏項(xiàng)目配備儲(chǔ)能可行性如何？多少年可收回成本？以及目前海外情況如何？
本期小課堂，我們就從兩種典型情況和一個(gè)海外案例來(lái)探討目前戶用系統(tǒng)配置儲(chǔ)能的可行性分析。
國(guó)內(nèi)案例篇
全國(guó)各地居民電價(jià)與燃煤基準(zhǔn)上網(wǎng)電價(jià)對(duì)比（元/kWh）
? 案例1：上海市某居民用戶
其家庭用電設(shè)備和功率如下表所示：
以上數(shù)據(jù)僅供參考
位于上海的這戶家庭平均月消耗電量約650度，平均年用電量約7800度。從全國(guó)居民電價(jià)表中可知，上海居民電價(jià)較高，2021年該地階梯電價(jià)政策為：
第一檔電量0~3120度為0.617元/度;
第二檔電量3120~4800度為0.667元/度;
第三檔電量4800度以上為0.917元/度。
以每年7800度電測(cè)算:
階梯電費(fèi)=3120×0.617+1680×0.667+3000×0.917
=1925.04+1120.56+2751=5796.6元
系統(tǒng)解決方案
根據(jù)用戶的情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)單相儲(chǔ)能方案，設(shè)計(jì)采用500W組件12塊共6kW組件，加裝5kW雙向儲(chǔ)能逆變器，平均每個(gè)月能發(fā) 580~600度電，白天大部分時(shí)間可使用光伏電力，同時(shí)按照6小時(shí)用電高峰期進(jìn)行配置7.5kWh鋰電池儲(chǔ)能，用于無(wú)光照且在高峰期負(fù)載用電。整體可基本滿足客戶用電需求。
效益分析：目前，光伏系統(tǒng)成本在4.2元/W，低壓儲(chǔ)能電池成本在1.8元/Wh左右。5kW+7.5kWh的儲(chǔ)能投資約3.8萬(wàn)，主要成本如下：
以上數(shù)據(jù)僅供參考
整個(gè)系統(tǒng)每年可提供6960度電，基本滿足家庭用電需求，加上儲(chǔ)能后用電更有保障，即使電網(wǎng)停電也可以照常用電，每年節(jié)省電費(fèi)約5026.32元，因此計(jì)算下來(lái)，7.6年左右可以收回成本，光伏組件的壽命為25年，儲(chǔ)能電池的壽命是10年，該系統(tǒng)具有一定投資價(jià)值。
? 案例2：浙江省寧波市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)一自營(yíng)蛋糕店用戶
其用電設(shè)備和功率如下表所示：
以上數(shù)據(jù)僅供參考
該商鋪位于寧波市，平均月消耗電量約1400度，該地階梯電價(jià)政策為：
若每月用電量低于230度的部分不加價(jià)，執(zhí)行0.538元/度的電價(jià)；
若月用電量在230度至400度之間的部分，每度增加0.05元，即0.588元/度；
若月用電量超過(guò)400度，則每度要增加0.3元，即0.838元/度。
綜上，計(jì)算出該商鋪每個(gè)月電費(fèi)約1061.7元。
系統(tǒng)解決方案
根據(jù)用戶的情況，系統(tǒng)采用三相儲(chǔ)能方案，設(shè)計(jì)使用500W組件24塊共12kW組件，加裝10kW雙向儲(chǔ)能逆變器，平均每個(gè)月能發(fā)1200度電，基本滿足客戶用電需求，根據(jù)蛋糕店的運(yùn)行情況，大部分負(fù)荷集中在白天即用電高峰期，夜間負(fù)荷較小，因此在用電高峰期可主要使用光伏電力，電池和電網(wǎng)做為補(bǔ)充；夜間可主要使用電池電力，電網(wǎng)電力作為補(bǔ)充；因此儲(chǔ)能配置16.8kWh鋰電池。
10kW+16.8kWh的儲(chǔ)能投資約7.7萬(wàn)，主要成本如下：
以上數(shù)據(jù)僅供參考
效益分析：光伏可以基本滿足用電需求，加上儲(chǔ)能后，用電更有保障，即使電網(wǎng)停電也可以用電，每個(gè)月可以為用戶節(jié)省電費(fèi)1061.7元，每年電費(fèi)約1.27萬(wàn)，因此大概6年可以收回成本，光伏組件的壽命為25年，儲(chǔ)能電池的壽命是10年，因此系統(tǒng)具有較高投資價(jià)值。
國(guó)外案例篇
海外發(fā)達(dá)地區(qū)居民用電成本較高，且整體電網(wǎng)設(shè)施不如我國(guó)穩(wěn)定可靠，因此降低綜合用電成本是安裝戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要驅(qū)動(dòng)力。
從用電量上看，2018年歐盟/美國(guó)/日本/澳大利亞的人均居民用電量分別為1814/4474/2061/2372kWh，分別為同期中國(guó)人均居民用電量的2.5/6.3/2.9/3.3倍。
從電價(jià)上看，海外發(fā)達(dá)地區(qū)的居民電價(jià)也明顯高于國(guó)內(nèi)。根據(jù)Global Petrol Prices的統(tǒng)計(jì)，2020年德國(guó)/美國(guó)/日本/澳大利亞的平均居民電價(jià)分別為0.387/0.149/0.284/0.263美元/kWh，為國(guó)內(nèi)同期居民電價(jià)的4.6/1.8/3.4/3.1倍。
數(shù)據(jù)來(lái)源：IHS Markit
以德國(guó)薩克森自由州(Saxony)為例，該地區(qū)對(duì)戶用光伏鼓勵(lì)力度較大，電網(wǎng)饋入點(diǎn)的饋入限制為50%，鼓勵(lì)戶用光伏配置儲(chǔ)能，提升自發(fā)自用率；對(duì)于戶用儲(chǔ)能提供1000歐元+200歐元/kWh(至少安裝2kWh)，最高可補(bǔ)貼4000歐元(1歐元=1.17美元=7.6元)，且無(wú)安裝期限限制。
國(guó)外目前系統(tǒng)造價(jià)大概是光伏380$/kW,電池590$/kWh；因此一個(gè)5kW+7.5kWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)采用同樣的配置，總成本在：2188.8+4425=6613.8美元；補(bǔ)貼后系統(tǒng)成本在3688.8美元；德國(guó)3口之家平均一年電費(fèi)至少是1065美元，因此可在3.6年左右回收成本。
本文總結(jié)
從上述案例來(lái)看，國(guó)內(nèi)某些應(yīng)用條件下的戶用系統(tǒng)目前已經(jīng)基本具備配置儲(chǔ)能的條件，且用電量越多整體效益越大，回收年限越短。當(dāng)然目前與國(guó)外發(fā)達(dá)地區(qū)收益率仍有一定差距，但隨著國(guó)家“碳達(dá)峰、碳中和”的戰(zhàn)略引領(lǐng)、整縣推進(jìn)策略模式的不斷深入，以及更多儲(chǔ)能政策激勵(lì)、市場(chǎng)體制完善以及技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的儲(chǔ)能系統(tǒng)成本下降，國(guó)內(nèi)戶用光伏項(xiàng)目配置儲(chǔ)能將會(huì)成為新能源常態(tài)。
