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案例詳解:戶用光伏儲能的收益分析

固德威光伏逆變器 ? 來源:固德威電源科技 ? 作者:固德威光伏逆變器 ? 2021-10-09 10:54 ? 次閱讀
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在國內(nèi),提到戶用儲能,大家的反應(yīng)都是“在國內(nèi)沒必要安裝”、“成本太高,收不回本”。的確戶用儲能在國外更熱門,因為國外可能會有電價高、經(jīng)常停電或者政府給與補貼等應(yīng)用背景,促使用戶在自家安裝儲能。那么,在國內(nèi)安裝儲能真的有收益嗎?接下來小固就用實際案例具體分析。

項目背景

①項目介紹

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,南面無遮擋、可利用面積約90㎡;別墅線路老化,用電高峰期時常停電。夏季有臺風,嚴重時可能停電。家中有24小時監(jiān)控和應(yīng)急照明,停電將無法工作;業(yè)主計劃安裝中央空調(diào)和鋪設(shè)地暖。且購置了新能源汽車,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)上海峰谷時段(峰時段6:00~22:00,谷時段22:00~次日6:00),每年峰時段19,513度,谷時段12,366度。

③上海電價

上海采用“階梯電價”的計費模式,用戶可以選擇是否“分時計價”。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)。該用戶申請了“一戶多人口”優(yōu)惠政策,且選擇了分時計費。每年電費支出約為22,000元。

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④光伏補貼政策

截止至2021年,戶用光伏的國家補貼為0.03元/千瓦時,補貼20年;上海市級補貼為0.05元/千瓦時,補貼5年。

背景總結(jié)

用戶原本就有計劃加裝地暖和中央空調(diào),本身就需要進行房屋的線路改造。希望借此機會,全面優(yōu)化整個房屋的用電系統(tǒng)。本次優(yōu)化想解決兩個問題:

1.停電風險:無法保證24小時監(jiān)控和應(yīng)急照明供電。

2.電費高:耗電設(shè)備多、耗電量高;峰谷差價大、第三階梯費用高。

方案設(shè)計

①設(shè)計思路

住宅地四季分明、光照充足,南面屋頂面積合適無遮擋。且用戶想減少電費支出,并保證用電安全。綜合考量,建議安裝光儲系統(tǒng),實現(xiàn)“備用電源”和“階梯分時電價”兩大功能。即停電時可保證重要負載不斷電;減少買電量,尤其是第三階梯的電費支出,并實現(xiàn)谷時段充電、峰時段放電。

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,型號為JKM400M-54HL4。綜合屋頂面積和家庭用電考慮,鋪設(shè)32塊最適宜。

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儲能逆變器

綜合組件參數(shù)、房屋的硬性條件,以及用戶對整個系統(tǒng)的需求。推薦使用混合逆變器GW10K-ET。

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電池:

電池主要作用:

1)重要負載不斷電

該項目的重要負載有監(jiān)控、應(yīng)急照明和冰箱等,用戶希望停電時,電池能保證其至少8小時不斷電。

2)削減電費

目的是將第三階梯的峰段電費削至0,即通過光儲系統(tǒng),將峰段從20,000度削減至6,000度以內(nèi)??紤]到實際消納情況,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)計選用固德威的高壓電池LYNX-S10-H。

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項目運行分析

①PV發(fā)電量

12.8kWp組件容量,配10kW儲能逆變器ET,每年能發(fā)電15,000度。

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②電池充放電

根據(jù)發(fā)電用電對比,可按季節(jié)分別設(shè)置工作模式。

冬夏:負載用電量高

設(shè)置“經(jīng)濟模式”(自行設(shè)置充電放電時間段)①白天PV多余的電量優(yōu)先給電池充電。②晚上谷時段買電給電池充電,次日峰時段放電。

春季:PV發(fā)電量高,負載用電量低

設(shè)置“通用模式”(光伏發(fā)電優(yōu)先供給負載,多余的給電池充電,最后余電上網(wǎng)),PV給電池充滿電后,晚上峰時段放電給負載使用。無需另外設(shè)置谷時段買電。

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③每日工作情況

以下為不同月份每天的工作情況。詳細解釋了PV發(fā)電、電池和用電量在每個不同階段是如何工作的。

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④買賣電對比

對比安裝光儲前后的買電量,可看出整體買電量削減,夏季甚至最高削減50%左右。

并且通過電池對多余PV和峰谷電價的調(diào)節(jié),峰時段買電量大幅減少;谷時段買電量少許增加,基本保持穩(wěn)定。

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⑤用電安全

安裝光儲后,降低了對電網(wǎng)的依賴,買電量降低使高負荷用電造成的停電風險減小。且停電時,離網(wǎng)端負載仍正常工作。

用戶希望停電時間長,應(yīng)急設(shè)備也能繼續(xù)工作,因此離網(wǎng)端負載耗電量較低。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小時不斷電。

收益計算

①電費對比

安裝光儲前:年用電量31,879度電(峰段19,513度電,谷段12,366度電)年電費2,2000 元

安裝光儲后: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9,100 元

②賣電補貼收益

收益分為賣電和補貼兩部分

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③投資回報周期

投資包含設(shè)備成本和安裝成本。合計約5.7元/瓦。12.8kW需投資73,000元。

賣電補貼收益1,257元。電費從22,000元減至9,100元,每年節(jié)約12,900元。

合計每年節(jié)約14,157元。但系統(tǒng)長期運行存在變量因素,如組件和電池衰減、運維等,實際收益會稍低,可將損失比例設(shè)為15%,每年實際收益約12,000元。

投資回報周期: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)項目實際情況考量)

結(jié)論

在階梯電價、峰谷電價地區(qū),光儲系統(tǒng)能有效削減電費。我們在設(shè)計光儲系統(tǒng),尤其選擇電池容量時,可以打破以往的觀念,不再只針對負載需要的電量選擇容量,而是通過當?shù)仉娰M構(gòu)成,考慮如何通過電池將電費支出最小化。這個項目正是通過削掉第三階梯電費,同時將峰段用電盡量移至谷時段,最終選擇性價比最高的10度電池,達到削減電費最大化,盡快收回儲能成本。

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