2021 年是“十四五”開局之年，也是中國“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略藍圖展開的一年，碳中和大勢下，純光伏項目投資收益將會逐漸下降，同時儲能成本的持續(xù)降低和各政策對儲能事業(yè)的大力支持，以及儲能系統(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，使光伏儲能系統(tǒng)在新能源領(lǐng)域顯現(xiàn)激流勇進之姿。
今年5月20日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項的通知》中提出在確保安全前提下，鼓勵有條件的戶用光伏項目配備儲能。戶用光伏發(fā)電項目由電網(wǎng)企業(yè)保障并網(wǎng)消納。那么戶用光伏項目配備儲能可行性如何？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海外案例來探討目前戶用系統(tǒng)配置儲能的可行性分析。
國內(nèi)案例篇
全國各地居民電價與燃煤基準上網(wǎng)電價對比（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。從全國居民電價表中可知，上海居民電價較高，2021年該地階梯電價政策為：
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度電測算:
階梯電費=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，我們設(shè)計了一個單相儲能方案，設(shè)計采用500W組件12塊共6kW組件，加裝5kW雙向儲能逆變器，平均每個月能發(fā) 580~600度電，白天大部分時間可使用光伏電力，同時按照6小時用電高峰期進行配置7.5kWh鋰電池儲能，用于無光照且在高峰期負載用電。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，低壓儲能電池成本在1.8元/Wh左右。5kW+7.5kWh的儲能投資約3.8萬，主要成本如下：
以上數(shù)據(jù)僅供參考
整個系統(tǒng)每年可提供6960度電，基本滿足家庭用電需求，加上儲能后用電更有保障，即使電網(wǎng)停電也可以照常用電，每年節(jié)省電費約5026.32元，因此計算下來，7.6年左右可以收回成本，光伏組件的壽命為25年，儲能電池的壽命是10年，該系統(tǒng)具有一定投資價值。
? 案例2：浙江省寧波市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)一自營蛋糕店用戶
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，該地階梯電價政策為：
若每月用電量低于230度的部分不加價，執(zhí)行0.538元/度的電價；
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400度，則每度要增加0.3元，即0.838元/度。
綜上，計算出該商鋪每個月電費約1061.7元。
系統(tǒng)解決方案
根據(jù)用戶的情況，系統(tǒng)采用三相儲能方案，設(shè)計使用500W組件24塊共12kW組件，加裝10kW雙向儲能逆變器，平均每個月能發(fā)1200度電，基本滿足客戶用電需求，根據(jù)蛋糕店的運行情況，大部分負荷集中在白天即用電高峰期，夜間負荷較小，因此在用電高峰期可主要使用光伏電力，電池和電網(wǎng)做為補充；夜間可主要使用電池電力，電網(wǎng)電力作為補充；因此儲能配置16.8kWh鋰電池。
10kW+16.8kWh的儲能投資約7.7萬，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，加上儲能后，用電更有保障，即使電網(wǎng)停電也可以用電，每個月可以為用戶節(jié)省電費1061.7元，每年電費約1.27萬，因此大概6年可以收回成本，光伏組件的壽命為25年，儲能電池的壽命是10年，因此系統(tǒng)具有較高投資價值。
國外案例篇
海外發(fā)達地區(qū)居民用電成本較高，且整體電網(wǎng)設(shè)施不如我國穩(wěn)定可靠，因此降低綜合用電成本是安裝戶用儲能系統(tǒng)的主要驅(qū)動力。
從用電量上看，2018年歐盟/美國/日本/澳大利亞的人均居民用電量分別為1814/4474/2061/2372kWh，分別為同期中國人均居民用電量的2.5/6.3/2.9/3.3倍。
從電價上看，海外發(fā)達地區(qū)的居民電價也明顯高于國內(nèi)。根據(jù)Global Petrol Prices的統(tǒng)計，2020年德國/美國/日本/澳大利亞的平均居民電價分別為0.387/0.149/0.284/0.263美元/kWh，為國內(nèi)同期居民電價的4.6/1.8/3.4/3.1倍。
數(shù)據(jù)來源：IHS Markit
以德國薩克森自由州(Saxony)為例，該地區(qū)對戶用光伏鼓勵力度較大，電網(wǎng)饋入點的饋入限制為50%，鼓勵戶用光伏配置儲能，提升自發(fā)自用率；對于戶用儲能提供1000歐元+200歐元/kWh(至少安裝2kWh)，最高可補貼4000歐元(1歐元=1.17美元=7.6元)，且無安裝期限限制。
國外目前系統(tǒng)造價大概是光伏380$/kW,電池590$/kWh；因此一個5kW+7.5kWh的儲能系統(tǒng)采用同樣的配置，總成本在：2188.8+4425=6613.8美元；補貼后系統(tǒng)成本在3688.8美元；德國3口之家平均一年電費至少是1065美元，因此可在3.6年左右回收成本。
本文總結(jié)
從上述案例來看，國內(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)然目前與國外發(fā)達地區(qū)收益率仍有一定差距，但隨著國家“碳達峰、碳中和”的戰(zhàn)略引領(lǐng)、整縣推進策略模式的不斷深入，以及更多儲能政策激勵、市場體制完善以及技術(shù)進步帶來的儲能系統(tǒng)成本下降，國內(nèi)戶用光伏項目配置儲能將會成為新能源常態(tài)。
