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6:00~22:00,谷時(shí)段22:00~次日6:00),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)下市面常見的組件類型和用戶意見,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,即通過光儲(chǔ)系統(tǒng),將峰段從20,000度削減至6,000度以內(nèi)。考慮到實(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,而是通過當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)構(gòu)成,考慮如何通過電池將電費(fèi)支出最小化。這個(gè)項(xiàng)目正是通過削掉第三階梯電費(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。
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