? ? ? ?關于光伏發電,大部分都是并網系統,也就是發的電要么當時用掉了,要么就是賣給國家電網了。而我們今天要講的則是離并網儲能系統,即光伏發電產生的電力,在用不完的情況下,利用蓄電池存儲一部分,這樣我們就可以在光伏電站不發電比如晚上或者發電量較低的情況下,通過蓄電池的放電來保證家里正常的用電需求。
? ? ? ?下面就是來自廣東廣州的一個“10kW家庭離并網儲能系統”實際案例分析,一起來看下在儲能系統的幫助下,業主是如何實現用電無憂的吧~

案例分析

9.6kWp光伏電池板

采用兩臺三晶SUnfree 5K 混合逆變器

接入12V,200Ah膠體電池24節,每12節電池分4節串連后3串并連裝入電池箱,接入一臺逆變器。

理論上每組電池電池儲存電量4×12V×200Ah×3=28.8kWh。兩組電池理論儲存電量57.6kWh。

為了延長電池使用壽命,設置放電深度70%,電池放電效率約為94%。電池實際可放電量為57.6kWh×0.7×0.94=37.9kWh。

? ? ? ?下面我們做一個概算:

? ? ? ?廣州10kW光伏系統20年發電量表

? ? ? ?整理如下:

假設居民用電按照70%峰時,20%平時,10%谷時。加權電價約為0.827元/度。

如果這些電量全部來自光伏及儲能。也就意味著采用儲能,每度電收入為0.827元。

關于成本以及收益

相信看了上面的介紹后,很多人會問到關于儲能系統的造價以及收益模型等?在這里筆者要說的大實話就是,目前儲能系統的成本較高,成本模型可以寫成:電站大小*并網系統成本(約6元/瓦)+需存儲的電量(kW·h)*1800(元),其中后半部分為蓄電池成本(不包括電池更換)。(以上成本不包含安裝)

以廣州10kW的儲能電站為例,從廣州供電局了解,居民可以選在階梯電價還是峰谷電價,而電池的成本主要在購買與更換時的成本,基本不用維護。在并網售電方面,光伏儲能優先滿足自用,發電賣電不存在峰值電價,都是執行脫硫煤標桿電價(各省不同)。另外用電,存電、賣電設置需要混合逆變器來完成。純并網逆變器無此功能。

那么一套光伏系統的成本與收益具體是怎么樣的呢?一起來看下:

1、廣州居民用電估算:假設單戶用電量650度

1)采用峰谷電價:

? ? ? ?2)采用階梯電價

? ? ? ?收益賬單

假設利用建設10kW光伏儲能來滿足家庭用電需求。10kW系統,全年滿發小時數1100小時,預計發電11000度

全年自用電:650度/月×12月=7800度

全年賣電:3300度 賣電電價為0.453元/度,賣電收益1494.9元

全年收入:6714.9元

2、儲能蓄電池成本

若采用低成本的鉛炭電池儲能,單位投資1200元/度,放電深度設置為70%,放電效率設置為0.94。

采用12V 200Ah 鉛炭電池 4串3并共12節。首次電池投入需要成本36480元。

鉛炭電池放電曲線如下圖(25℃)DOD為70%時,循環次數約為4000次。但電池在低于0℃或高于40℃時,其性能受到很大影響。因此我們預估循環次數3000次,可使用約8年。

? ? ? ?25年使用周期內需要更換電池3次。電池回收價格約為1.5元/Ah,回收收益約200*1.5*4*3*2=7200元

25年電池總成本約為10萬元

25年度電成本約為0.5元

可以看出,目前儲能的度電成本還是比較高的,不過對于那些對成本不是那么敏感的業主還是可以選擇安裝的。

可是技術是快速發展的,電池成本正在快速的下降,看下圖磷酸鐵鋰電池儲能系統技術經濟性變化趨勢。

根據上表的價格趨勢,如果通過儲能在用戶側進行峰谷差價套利(arbitrary),那么鋰離子電池系統目前已經接近該應用模式的技術經濟拐點。

工商業儲能到達臨界點

根據CNESA儲能項目庫對中國儲能項目的追蹤統計,江蘇、和廣東等省份成為2017年國內儲能項目規劃建設投運最熱地區,這些地區經濟發達,工商業園區多、用電負荷大,用戶側峰谷電價差較大,利用儲能削峰填谷擁有較為可觀的套利空間。

那么收益如何計算呢?假設工廠每年開展生產300天,根據計算公式:靜態投資回收期=(電池容量*單位容量一次性投入成本)/(每日高峰期用電量*峰谷價差)/300,約定企業安裝電池容量等于其平均每日高峰期用電量,可以看出在不考慮維護成本前提下,投資回收期只與儲能系統一次性投入成本和峰谷價差有關。

以廣東省峰谷價差0.86元/kWh為例,采用不同的電池技術,計算各自的投資回收成本。

? ? ? ?可以看的出來,工商業儲能由于峰谷電價差較大,規模上來后,成本可以降低很多,那么是可以實現5年左右的回本周期。

光儲結合,賺錢效益更加

很多企業都在推廣光伏+儲能的產品,這在澳洲電力市場化交易成熟和歐洲電價較高的海外廣受歡迎,隨著我國儲能技術的快速發展,在江蘇、廣東等峰谷電價差較高的地方,利用儲能進行峰谷電價差進行套利,也是可行的方案,那么光伏+儲能都有啥好處呢?

1、提高自發自用比例

最新的分布式光伏管理方案可能要求自發自用比例達到50%以上,受制于電站下面工廠開工的不穩定性等因素,加持工商業儲能,可以完美的提高自發自用比例,達到分布式光伏自發自用的上網標準,還能節省更多的電費。

2、削峰填谷套利

根據國家電網數據,全國用電大省峰谷價差分布于0.4~0.9元/kWh,特別的,對于江蘇和廣東兩個用電量全國前二的省份,其峰谷價差高于0.8元/kWh,為用戶側利用儲能來套利峰谷價差提供了可觀空間。

? ? ? ?峰谷電價套利示意圖

部分省市2016年工業用電平均峰谷電價及價差

3、提高電網友好性

站在更加長遠的角度為分布式光伏的持續獲得電網支持,有了儲能之后,光伏發的電不再是垃圾電,而是穩定可靠的清潔能源,電網會大力支持帶有儲能的分布式電源入網。

光伏+儲能,兩者在工商業平價上網和削峰填谷套利方面,都到了賺錢的臨界點,部分項目可以結合兩者的優勢,進行互補。