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案例详解:户用光伏储能收益分析

在国内,提到户用储能,大家的反应都是“在国内没必要安装”、“成本太高,收不回本”。的确户用储能在国外更热门,因为国外可能会有电价高、经常停电或者政府给与补贴等应用背景,促使用户在自家安装储能。那么,在国内安装储能真的有收益吗?接下来小固就用实际案例具体分析。

项目背景

①项目介绍

位于上海市宝山区,建筑面积400㎡。屋顶分南北两面,北面有遮挡,南面无遮挡、可利用面积约90㎡;别墅线路老化,用电高峰期时常停电。夏季有台风,严重时可能停电。家中有24小时监控和应急照明,停电将无法工作;业主计划安装中央空调和铺设地暖。且购置了新能源汽车,安装了1处充电桩,家庭用电量激增。

②家庭用电量

每年耗电31,879度。根据上海峰谷时段(峰时段6:00~22:00,谷时段22:00~次日6:00),每年峰时段19,513度,谷时段12,366度。

③上海电价

上海采用“阶梯电价”的计费模式,用户可以选择是否“分时计价”。且有“一户多人口”的优惠政策,户籍5人及以上,则每户每月增加100度的居民阶梯电量基数。该用户申请了“一户多人口”优惠政策,且选择了分时计费。每年电费支出约为22,000元。

光伏补贴政策

截止至2021年,户用光伏的国家补贴为0.03元/千瓦时,补贴20年;上海市级补贴为0.05元/千瓦时,补贴5年。

背景总结

用户原本就有计划加装地暖和中央空调,本身就需要进行房屋的线路改造。希望借此机会,全面优化整个房屋的用电系统。本次优化想解决两个问题:

1.停电风险:无法保证24小时监控和应急照明供电。

2.电费高:耗电设备多、耗电量高;峰谷差价大、第三阶梯费用高。

方案设计

①设计思路

住宅地四季分明、光照充足,南面屋顶面积合适无遮挡。且用户想减少电费支出,并保证用电安全。综合考量,建议安装光储系统,实现“备用电源”和“阶梯分时电价”两大功能。即停电时可保证重要负载不断电;减少买电量,尤其是第三阶梯的电费支出,并实现谷时段充电、峰时段放电。

②主要选用产品

组件:

用户屋顶可铺设面积大约有70㎡,再结合当下市面常见的组件类型和用户意见,最终选用晶科400Wp组件,型号为JKM400M-54HL4。综合屋顶面积和家庭用电考虑,铺设32块最适宜。

储能逆变器

综合组件参数、房屋的硬性条件,以及用户对整个系统的需求。推荐使用混合逆变器GW10K-ET。

电池

电池主要作用:

1)重要负载不断电

该项目的重要负载有监控、应急照明和冰箱等,用户希望停电时,电池能保证其至少8小时不断电。

2)削减电费

目的是将第三阶梯的峰段电费削至0,即通过光储系统,将峰段从20,000度削减至6,000度以内。考虑到实际消纳情况,为削减14,000度电,通常PV发电占55%,电池电量占45%。则电池每年需提供6,000度电,平均每天16度电。按照电池每天循环1.5次计算,建议用户配10度电池。且电池需要与混合逆变器ET高度兼容。因此设计选用固德威的高压电池LYNX-S10-H。

项目运行分析

①PV发电量

12.8kWp组件容量,配10kW储能逆变器ET,每年能发电15,000度。

②电池充放电

根据发电用电对比,可按季节分别设置工作模式。

冬夏:负载用电量高

设置“经济模式”(自行设置充电放电时间段)①白天PV多余的电量优先给电池充电。②晚上谷时段买电给电池充电,次日峰时段放电。

春季:PV发电量高,负载用电量低

设置“通用模式”(光伏发电优先供给负载,多余的给电池充电,最后余电上网),PV给电池充满电后,晚上峰时段放电给负载使用。无需另外设置谷时段买电。

③每日工作情况

以下为不同月份每天的工作情况。详细解释了PV发电、电池和用电量在每个不同阶段是如何工作的。

④买卖电对比

对比安装光储前后的买电量,可看出整体买电量削减,夏季甚至最高削减50%左右。

并且通过电池对多余PV和峰谷电价的调节,峰时段买电量大幅减少;谷时段买电量少许增加,基本保持稳定。

⑤用电安全

安装光储后,降低了对电网的依赖,买电量降低使高负荷用电造成的停电风险减小。且停电时,离网端负载仍正常工作。

用户希望停电时间长,应急设备也能继续工作,因此离网端负载耗电量较低。包括应急照明、监控、冰箱等,总功率在1kW以内,10度电池可保证其10小时不断电。

收益计算

①电费对比

安装光储前:年用电量31,879度电(峰段19,513度电,谷段12,366度电)年电费2,2000 元

安装光储后:只需从电网买19,383度电(峰段4, 830度电,谷段14,552度电)年电费9,100 元

②卖电补贴收益

收益分为卖电和补贴两部分

③投资回报周期

投资包含设备成本和安装成本。合计约5.7元/瓦。12.8kW需投资73,000元。

卖电补贴收益1,257元。电费从22,000元减至9,100元,每年节约12,900元。

合计每年节约14,157元。但系统长期运行存在变量因素,如组件和电池衰减、运维等,实际收益会稍低,可将损失比例设为15%,每年实际收益约12,000元。

投资回报周期:73,000÷12,000≈6年

(以上数据仅供参考,具体投资成本分析需根据项目实际情况考量)

结论

在阶梯电价、峰谷电价地区,光储系统能有效削减电费。我们在设计光储系统,尤其选择电池容量时,可以打破以往的观念,不再只针对负载需要的电量选择容量,而是通过当地电费构成,考虑如何通过电池将电费支出最小化。这个项目正是通过削掉第三阶梯电费,同时将峰段用电尽量移至谷时段,最终选择性价比最高的10度电池,达到削减电费最大化,尽快收回储能成本。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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