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住宅太阳能 + 储能系统成本分析

Chris McClurg, 落基山研究所高级咨询师?; David Labrador, 落基山研究所编辑?; Kristen Ardani, 落基山研究所特邀作者


近期, 住宅太阳能 + 储能市场受到广泛关注.随着新型低成本产品不断涌现, 以及电力公司开始应用分时计价与需量电费费率结构, 太阳能光伏 + 储能系统的整体经济性在不断提高.但是, 为了实现太阳能光合 + 储能系统的广泛部署, 我们最终需要什么样的市场环境?这是一直以来存在的一个问题.为了更好的了解市场的演变, 落基山研究所对电池能源存储能够提供的服务和价值进行了研究.除此之外, 我们与国家可再生能源实验室 (NREL) 也展开了进一步研究, 检测太阳能光伏 + 储能系统的成本与价值.

《住宅太阳能光伏 + 储能系统的安装成本基准与部署障碍:2016年第一季度》是一系列此类主题研究中的第一份报告.该报告提供了最新登录住宅太阳能光伏 + 储能系统最详细的各部分成本和系统总成本明细, 并首次量化了过去未知的软性成本.该报告也分享了系统应用所面对的市场障碍方面的洞见.

促进系统普及

早在2015年4月, 落基山研究所与包括global X和HOMER能源等在内的合作伙伴就发布了题为《负荷脱网的经济性分析》研究报告.该报告调查了与电网相连的太阳能 + 电池系统将如何与传统电力服务竞争.研究结果表明, 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, 将使得与电网相连的太阳能 + 电池系统更具经济性, 也将成为许多美国消费者的首选.此外, 太阳能 + 电池系统还能为用户提供其他重要的价值.例如, 在电网断电时作为关键负荷的备用电源, 以及通过削减高峰期需求和转移用电时间来节约成本等.然而, 落基山研究所的研究在当时并未详述储能的精确成本.

确定比较方法

如今要分解太阳能光伏 + 储能系统的安装成本, 落基山研究所和国家可再生能源实验室首先分析了包括Lazard和GTM在内的各种现存研究的数据, 以及我们在落基山研究所创新中心项目中积累的经验.

分析太阳能光伏 + 储能系统各部分成本和系统总成本的一大难题是选择合适的度量标准.与单一的太阳能光伏不同, 储能系统缺乏被大众广泛接受的度量标准, 如每瓦特装机的成本或平准化能源成本.储能成本会随着系统总能源容量(表达为美元/千瓦时) 和充电或放电的速率(表达为美元/千瓦) 变化而变化.一些消费者倾向于使用系统的长时间放电功能, 而另一些消费者可能有较高的峰值需求, 更重视能源存储的功率 (千瓦) 而非能源容量 (千瓦时).由于家庭偏好和负荷特点的不同, 使用单一的度量标准会人为干扰系统所公布的成本, 很难对比不同系统的成本区别.因此, 我们使用了安装总价作为研究的主要度量标准, 而不是根恒耀据系统规模规范化的标准.

为分析2016年第一季度安装的太阳能光伏 + 储能系统各部分成本和系统总成本, 我们使用了国家可再生能源实验室的各部分和系统层面自下而上的成本模型方式来分析独立的太阳能光伏系统.我们的方法论包括了计算安装住宅系统时发生的所有组件成本和项目开发成本, 并模拟了该类系统的现金采购价格, 优惠政策 不考虑投资税减免 (ITC).

具体案例分析恒耀主管

在应用这些方法时, 我们主要关注了两个主要的案例:一个我们称之为小型电池, 3千瓦/6千瓦时, 另一个称为大型电池, 5千瓦/20千瓦时.在各个案例中, 我们测试了两类变量的敏感性:直流或交流耦合配置, 以及改造项目或新装项目.直流与交流耦合配置的差别决定了电池直接存储太阳能光伏板所发电量, 还是首先将其转化为交流电, 从而同时允许光伏板和电网进行充电.小型电池案例专为消费者自用电设计, 包括削减高峰期需求和转移用电时间, 而大型电池案例则是为了作为大型能源需求的备用电源, 满足停电情况下用电需求.

责任编辑:SUNA

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