报【bào】告作者：Kristen Ardani，国家可再生【shēng】能源【yuán】实验室(NREL)太阳能项目负【fù】责人【rén】，主【zhǔ】要负责太阳能的软性成【chéng】本、技【jì】术、市场研究。其专业研【yán】究【jiū】领域【yù】包括非硬件【jiàn】太阳能光伏成本分析，克服管理障【zhàng】碍提高【gāo】太阳能部署和市【shì】场趋势研究等。
近期，住宅太阳能+储能市场受到广泛关注。随【suí】着新型低成【chéng】本产品不【bú】断涌现，以及电力公司开【kāi】始应【yīng】用分时【shí】计价【jià】与【yǔ】需量电费【fèi】费率【lǜ】结构，太阳能光【guāng】伏【fú】+储能系统的整体经济性在不断提高。但是【shì】，为了实现【xiàn】太阳【yáng】能光合【hé】+储能系统的广泛部署，我们最终需要【yào】什么样的市场环境?这是【shì】一【yī】直以【yǐ】来存在的一个问题。为【wéi】了更好的了解市场的演变，落基山研【yán】究所对电池能源【yuán】存储能够提供的服务和价值进行了【le】研究。除【chú】此【cǐ】之外，我们与国家【jiā】可再生【shēng】能源实验室(NREL)也【yě】展【zhǎn】开了进一步【bù】研【yán】究【jiū】，检测太【tài】阳能光【guāng】伏+储【chǔ】能【néng】系统【tǒng】的成本与价值。
早在【zài】2015年4月，落基山【shān】研究所与包【bāo】括global X和HOMER能源等在内【nèi】的合作伙【huǒ】伴就发布【bù】了题为《负【fù】荷脱网的经济性分析》研究【jiū】报【bào】告。该报告调查了与【yǔ】电网相【xiàng】连的【de】太阳【yáng】能+电池系统将如何与传【chuán】统【tǒng】电力【lì】服务竞争。研究结【jié】果表明，到2030年，持续下降的系统成本加上电网电力零售价格的上升【shēng】，将使得与电网相连的太阳能+电池系统更【gèng】具【jù】经济性【xìng】，也将成为许多美国消【xiāo】费者的首【shǒu】选。此【cǐ】外，太阳能【néng】+电池系统还【hái】能为用户提供【gòng】其他重要【yào】的【de】价值【zhí】。例如，在电网断电时作【zuò】为【wéi】关键负荷【hé】的备用电源，以及通过【guò】削【xuē】减高峰期需【xū】求和转移用电时间来节约成本等。然【rán】而，落基山研究所的【de】研究在当时并【bìng】未【wèi】详述储能的精【jīng】确成本。
如今要分解太阳能光伏+储能系【xì】统的【de】安装成本，落基山研究所和国【guó】家可再生能源【yuán】实验【yàn】室首先【xiān】分【fèn】析【xī】了包括Lazard和GTM在内的各【gè】种现存研究的数据，以及我们在落基山【shān】研【yán】究所创新中心【xīn】项目【mù】中积【jī】累的【de】经验。
为【wéi】分【fèn】析2016年第一季度【dù】安装的太阳能光伏+储能【néng】系统各部分成本和系统总成本，我们使用了国家【jiā】可再生【shēng】能【néng】源实【shí】验室【shì】的各部分和系统【tǒng】层面自下【xià】而【ér】上的成【chéng】本模型【xíng】方式来分析独立【lì】的太【tài】阳能光伏【fú】系统。我【wǒ】们的【de】方法论包括了计【jì】算安装住宅系统时发生的所有组件成【chéng】本和项目开发成本，并模拟了该类系统【tǒng】的现金【jīn】采购价格，不考【kǎo】虑投资税【shuì】减免(ITC)优惠【huì】政【zhèng】策。
我们关注了两个主要【yào】的应用：一个【gè】我们【men】称之为小型电池，3千【qiān】瓦/6千瓦时，另【lìng】一个称为大型电【diàn】池，5千瓦/20千【qiān】瓦时。在各个案例中，我们测试了两【liǎng】类【lèi】变量的敏感性【xìng】：直流或交流耦合配置【zhì】，以【yǐ】及【jí】改造项目或新装项目。直流与交【jiāo】流耦【ǒu】合配置的差别【bié】决定了【le】电池【chí】直接【jiē】存【cún】储太阳能光伏板所发电量，还是首【shǒu】先将【jiāng】其转化为交流【liú】电，从【cóng】而同时允许光伏板【bǎn】和电网进行充电。小【xiǎo】型电池案例专为消【xiāo】费者自用电【diàn】设计，包括削减高峰期需求【qiú】和转【zhuǎn】移用电时【shí】间，而大【dà】型电池案例【lì】则是为了【le】作【zuò】为大型能源【yuán】需求的备用电源，满足【zú】停电情况下用电【diàn】需求。
我们发【fā】现，使用5.6千瓦太阳【yáng】能光伏【fú】板和3千瓦/6千【qiān】瓦时锂离子电池的小【xiǎo】型电池【chí】案例的基准【zhǔn】价格【gé】大约是单一的与电网相连【lián】的5.6千瓦【wǎ】太阳能光【guāng】伏系【xì】统的【de】2倍(详情请参考图1)。对【duì】新装太阳能【néng】光伏【fú】+储能系统而言，直流系统的价格(27,703美【měi】元)比【bǐ】交【jiāo】流系【xì】统的价格(29,568美元)低【dī】1,865美【měi】元。交流【liú】系统【tǒng】的价格溢【yì】价主要是由【yóu】于【yú】交流配置所需的【de】额外并网换流【liú】器造成的硬件和人工成本。然而，在【zài】对比【bǐ】交【jiāo】流与直【zhí】流系统时，安装价格并不是【shì】唯一的考虑因素：交流系统在光伏能源即发即用的应用中【zhōng】效率更高，而直流系统则在光伏能【néng】源储存储的【de】应用中更有效率。
为了与上图所示【shì】的小型【xíng】电池系统进行对比，我【wǒ】们【men】也【yě】分析了用于在【zài】电【diàn】网【wǎng】断电【diàn】时【shí】长时【shí】间供【gòng】应【yīng】备用【yòng】电【diàn】量的大型电池系统。大型系统使用【yòng】了5.6千瓦太【tài】阳能光伏组与较大容【róng】量的5千瓦/20千瓦时锂离子电池(见图2)。直流配置大型系统的价格【gé】是45,237美元，比【bǐ】直流配置小型系统价格高了63%。而交流【liú】配置大型系统的【de】价格为47,171美元，比小型【xíng】系【xì】统价格高60%。虽然，成本更高，但在其【qí】它因素相同条件下【xià】，大型系统【tǒng】能够为一【yī】个家庭供【gòng】应临界负荷【hé】的时间大【dà】约是【shì】小型系【xì】统的4倍。
价格【gé】构成细【xì】分显示硬件成本仅占小型电【diàn】池系【xì】统总价格【gé】的一半【bàn】和大型电池系统总【zǒng】价的【de】大约60%。而其【qí】他成本则取决于系统安装地点：地【dì】方性成本和行政批复、联网、计【jì】量等【děng】过【guò】程以及各地消防标【biāo】准差别【bié】巨大，不但会影响项目成本，还会影响项目时【shí】间【jiān】安排。对与电网相连的太阳能光【guāng】伏+储【chǔ】能项目的财务可行性影响最大的变量包【bāo】括【kuò】地方【fāng】电力公【gōng】司电价、补【bǔ】贴【tiē】、辅助服【fú】务定价等。其中，电网公【gōng】司电价结构(例【lì】如，是否使用峰值需求电【diàn】价，分时【shí】电价等政策)常常是【shì】决【jué】定在太阳【yáng】能光伏系统中添加储能【néng】功能是否具备【bèi】经【jīng】济可【kě】行性的关键【jiàn】性因素。
虽【suī】然，太阳能光伏+储能系统成本【běn】持续下降【jiàng】，但行政【zhèng】批复和管理障【zhàng】碍【ài】等相关【guān】软性【xìng】成本【běn】使它【tā】们对于【yú】许【xǔ】多【duō】住【zhù】宅用户而言，仍然相对过高。但是，随【suí】着【zhe】电力公司和批复【fù】管【guǎn】理机构对住宅储能系统熟悉度的提高，我们预计住宅储能【néng】市场在美国的增长【zhǎng】速度将越来【lái】越快。
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