关于光伏发电,大部分都是【shì】并网【wǎng】系【xì】统,也就【jiù】是发的电要么当时用掉了,要么就【jiù】是【shì】卖给国家电网了。而我们今天要讲的则【zé】是【shì】离并网储能系统,即【jí】光伏发电产生的电力,在用不完【wán】的情况下,利用【yòng】蓄电【diàn】池存【cún】储一部分,这样我【wǒ】们【men】就可以【yǐ】在光伏电站不发电比如晚上或者发【fā】电【diàn】量较低【dī】的情【qíng】况下,通【tōng】过蓄电池的放电来保【bǎo】证家里【lǐ】正常的用电需【xū】求。
       下面就是来【lái】自广东广州的一【yī】个“10kW家庭离并【bìng】网储能系统【tǒng】”实际案【àn】例分析【xī】,一起来【lái】看下【xià】在储能系统的帮助下,业主是如何实现用【yòng】电【diàn】无忧的吧~

案例分析

9.6kWp光伏电池板

采用两台三晶SUnfree 5K 混合逆变器

接【jiē】入【rù】12V,200Ah胶体电【diàn】池【chí】24节,每【měi】12节电池分4节串连后3串并连装入【rù】电池箱,接入一台逆变器。

理【lǐ】论上每组电池电池【chí】储存【cún】电量4×12V×200Ah×3=28.8kWh。两【liǎng】组电池理论储存电【diàn】量57.6kWh。

为【wéi】了延长电【diàn】池【chí】使【shǐ】用寿命,设置【zhì】放电深度70%,电池放电效率约为94%。电池实【shí】际可放电量为57.6kWh×0.7×0.94=37.9kWh。

       下面我们做一个概算:

       广州10kW光伏系统20年发电量表

       整理如下:

假设【shè】居民用电按照70%峰时,20%平时,10%谷时【shí】。加权电价约为0.827元【yuán】/度。

如【rú】果【guǒ】这些电量全部【bù】来自光伏及储能。也【yě】就意味【wèi】着采用储能,每度电收入为【wéi】0.827元。

关于成本以及收益

相信看【kàn】了上面的【de】介【jiè】绍后,很多人会问到【dào】关于储能系统的造价以及收益模型等?在这里笔【bǐ】者【zhě】要说的大【dà】实话就是【shì】,目前储【chǔ】能系统的【de】成本较高,成本【běn】模型可【kě】以写成:电站大小*并网【wǎng】系统成本(约6元/瓦)+需存储的电量(kW·h)*1800(元),其中后【hòu】半部分为蓄【xù】电【diàn】池【chí】成本(不包【bāo】括电池【chí】更换)。(以上成本不包【bāo】含安装)

以广州10kW的储【chǔ】能电站为例【lì】,从广州【zhōu】供电【diàn】局了解【jiě】,居民可以【yǐ】选在阶梯电价还【hái】是峰谷电【diàn】价,而电池的成本主要在【zài】购买与更换时的【de】成本,基本【běn】不用维护。在并网售电方面,光【guāng】伏储能优先满足自用【yòng】,发电卖电不存在峰【fēng】值电价,都是执行【háng】脱硫【liú】煤标杆电价(各省不同)。另外用【yòng】电,存电、卖【mài】电设置需要混合【hé】逆变器来完成【chéng】。纯并【bìng】网逆变器无【wú】此功能。

那么一套光伏系统的成本与收益具体是怎么样的呢?一起来看下:

1、广州居民用电估算:假设单户用电量650度

1)采用峰谷电价:

       2)采用阶梯电价

       收益账单

假【jiǎ】设利用建设10kW光伏【fú】储能来满足家庭【tíng】用电【diàn】需求。10kW系【xì】统【tǒng】,全年满发【fā】小时数1100小时,预计发【fā】电11000度

全年自用电:650度/月×12月=7800度

全年卖电:3300度 卖【mài】电电价为0.453元【yuán】/度,卖电收益【yì】1494.9元

全年收入:6714.9元

2、储能蓄电池成本

若采用低成本的【de】铅【qiān】炭电【diàn】池储能,单位投资1200元【yuán】/度,放电深度设【shè】置为【wéi】70%,放电效率设置为0.94。

采用【yòng】12V 200Ah 铅炭【tàn】电【diàn】池 4串3并共12节【jiē】。首次电池投入需要成本36480元。

铅炭电池放电曲线【xiàn】如下图(25℃)DOD为70%时,循环次数【shù】约为【wéi】4000次。但电池在【zài】低于【yú】0℃或高于【yú】40℃时,其性能受到很大影响。因此我们预【yù】估循环次数3000次,可使【shǐ】用约8年【nián】。

       25年使用周期内需要更换电池3次【cì】。电池回收【shōu】价【jià】格约为1.5元/Ah,回收收益【yì】约【yuē】200*1.5*4*3*2=7200元【yuán】

25年电池总成本约为10万元

25年度电成本约为0.5元

可【kě】以看出,目前【qián】储能的度电成本还是比【bǐ】较高【gāo】的,不过对于那些对【duì】成本不是那么敏感的【de】业【yè】主还是可以【yǐ】选择安装的。

可是技术是快速发展的,电池成本正在快速的下降,看下图磷酸铁锂电池储能系统技术经济性变化趋势。

根据上表【biǎo】的价格【gé】趋势,如果通【tōng】过储能在用【yòng】户【hù】侧进行【háng】峰谷差价套利(arbitrary),那【nà】么锂离子【zǐ】电池系统目前已经【jīng】接近该应【yīng】用模式的技术经【jīng】济拐点。

工商业储能到达临界点

根据【jù】CNESA储能项目库对中国储能项目的追【zhuī】踪统计,江苏、和【hé】广东等【děng】省份成为【wéi】2017年【nián】国内储【chǔ】能项目【mù】规划【huá】建设投运最热【rè】地区,这些地区经济发达,工商【shāng】业园区多、用电负荷大,用户侧峰谷电价差较【jiào】大【dà】,利用储能削峰填【tián】谷拥有较为可【kě】观的套利空【kōng】间。

那么【me】收益【yì】如何计算呢?假设【shè】工厂每【měi】年开展【zhǎn】生产300天,根据计算【suàn】公式:静态投资回收期=(电【diàn】池容量【liàng】*单位容量一次性投入【rù】成本)/(每日高【gāo】峰期用电量*峰谷价差)/300,约定企业安装电池容量等于其【qí】平【píng】均每日高【gāo】峰期用【yòng】电量,可以看出【chū】在不【bú】考虑维护成【chéng】本前提下【xià】,投资回收期【qī】只与储能系统一次【cì】性投入【rù】成【chéng】本和峰谷价差有【yǒu】关【guān】。

以广东【dōng】省峰谷【gǔ】价差0.86元/kWh为例,采【cǎi】用不同【tóng】的电池技术【shù】,计算各自的【de】投资【zī】回收成本。

       可以【yǐ】看的【de】出来【lái】,工商业储【chǔ】能由于峰谷电【diàn】价差较大,规模上来后,成本可【kě】以降低很【hěn】多,那么是可以实【shí】现5年左右的回本周期【qī】。

光储结合,赚钱效益更加

很多企业都在推广【guǎng】光伏+储能的【de】产【chǎn】品,这在澳洲电力市场化【huà】交易成熟和【hé】欧洲电价较高【gāo】的海外广受欢迎,随着我【wǒ】国储能技术的快速发【fā】展,在江苏、广东等峰谷【gǔ】电价【jià】差较高的地方,利用储【chǔ】能进行【háng】峰谷【gǔ】电价差进行【háng】套利,也是可行的方【fāng】案,那么光伏+储【chǔ】能都有啥好处呢?

1、提高自发自用比例

最新的分布式光伏管理方案可能要求自发自【zì】用比例达到50%以上,受制于电站下面工厂开工【gōng】的不稳【wěn】定【dìng】性等因素【sù】,加【jiā】持工【gōng】商【shāng】业储能【néng】,可以完美【měi】的提高自发自用比【bǐ】例【lì】,达到分布式光伏自【zì】发自用的【de】上【shàng】网标准,还能节【jiē】省更多的电费。

2、削峰填谷套利

根据国家【jiā】电网数据,全国【guó】用电大省峰谷价差分布于【yú】0.4~0.9元/kWh,特别【bié】的,对【duì】于江苏和广东【dōng】两【liǎng】个用电量全国前二【èr】的省份,其峰谷价差高【gāo】于0.8元/kWh,为用户侧利【lì】用【yòng】储能来套利峰谷价差【chà】提供了可观【guān】空间【jiān】。

       峰谷电价套利示意图

部分省市2016年工业用电平均峰谷电价及价差

3、提高电网友好性

站在更加长远【yuǎn】的角【jiǎo】度为分布式【shì】光伏的持续获得电网【wǎng】支持,有了储能之【zhī】后,光【guāng】伏发【fā】的电不再是垃圾电,而是稳定可靠的清洁能【néng】源,电网会大力【lì】支持【chí】带有储能的【de】分布式【shì】电【diàn】源入网。

光【guāng】伏+储能,两者在工【gōng】商业平【píng】价上网和削峰【fēng】填谷套利方面,都到了赚钱的临【lín】界点,部【bù】分项【xiàng】目可以【yǐ】结合两者的优势,进【jìn】行【háng】互补。