案例详解：户用光伏储能的收益分析

在国内，提到户用储能，大家的反应都是“在国内没必要安装”、“成本太高，收不回本”。的确户用储能在国外更热门，因为国外可能会有电价高、经常停电或者政府给与补贴等应用背景，促使用户在自家安装储能。那么，在国内安装储能真的有收益吗？接下来小固就用实际案例具体分析。

项目背景

①项目介绍

位于上海市宝山区，建筑面积400㎡。屋顶分南北两面，北面有遮挡，南面无遮挡、可利用面积约90㎡；别墅线路老化，用电高峰期时常停电。夏季有台风，严重时可能停电。家中有24小时监控和应急照明，停电将无法工作；业主计划安装中央空调和铺设地暖。且购置了新能源汽车，安装了1处充电桩，家庭用电量激增。

②家庭用电量

每年耗电31,879度。根据上海峰谷时段（峰时段6:00~22:00，谷时段22:00~次日6:00），每年峰时段19,513度，谷时段12,366度。

③上海电价

上海采用“阶梯电价”的计费模式，用户可以选择是否“分时计价”。且有“一户多人口”的优惠政策，户籍5人及以上，则每户每月增加100度的居民阶梯电量基数。该用户申请了“一户多人口”优惠政策，且选择了分时计费。每年电费支出约为22,000元。

④光伏补贴政策

截止至2021年，户用光伏的国家补贴为0.03元/千瓦时，补贴20年；上海市级补贴为0.05元/千瓦时，补贴5年。

背景总结

用户原本就有计划加装地暖和中央空调，本身就需要进行房屋的线路改造。希望借此机会，全面优化整个房屋的用电系统。本次优化想解决两个问题：

1.停电风险：无法保证24小时监控和应急照明供电。

2.电费高：耗电设备多、耗电量高；峰谷差价大、第三阶梯费用高。

方案设计

①设计思路

住宅地四季分明、光照充足，南面屋顶面积合适无遮挡。且用户想减少电费支出，并保证用电安全。综合考量，建议安装光储系统，实现“备用电源”和“阶梯分时电价”两大功能。即停电时可保证重要负载不断电；减少买电量，尤其是第三阶梯的电费支出，并实现谷时段充电、峰时段放电。

②主要选用产品

组件：

用户屋顶可铺设面积大约有70㎡，再结合当下市面常见的组件类型和用户意见，最终选用晶科400Wp组件，型号为JKM400M-54HL4。综合屋顶面积和家庭用电考虑，铺设32块最适宜。

储能逆变器：

综合组件参数、房屋的硬性条件，以及用户对整个系统的需求。推荐使用混合逆变器GW10K-ET。

 

电池：

电池主要作用：

1）重要负载不断电

该项目的重要负载有监控、应急照明和冰箱等，用户希望停电时，电池能保证其至少8小时不断电。

2）削减电费

目的是将第三阶梯的峰段电费削至0，即通过光储系统，将峰段从20,000度削减至6,000度以内。考虑到实际消纳情况，为削减14,000度电，通常PV发电占55%，电池电量占45%。则电池每年需提供6,000度电，平均每天16度电。按照电池每天循环1.5次计算，建议用户配10度电池。且电池需要与混合逆变器ET高度兼容。因此设计选用固德威的高压电池LYNX-S10-H。

项目运行分析

①PV发电量

12.8kWp组件容量，配10kW储能逆变器ET，每年能发电15,000度。

②电池充放电

根据发电用电对比，可按季节分别设置工作模式。

冬夏：负载用电量高

设置“经济模式”（自行设置充电放电时间段）①白天PV多余的电量优先给电池充电。②晚上谷时段买电给电池充电，次日峰时段放电。

春季：PV发电量高，负载用电量低

设置“通用模式”（光伏发电优先供给负载，多余的给电池充电，最后余电上网）,PV给电池充满电后，晚上峰时段放电给负载使用。无需另外设置谷时段买电。

③每日工作情况

以下为不同月份每天的工作情况。详细解释了PV发电、电池和用电量在每个不同阶段是如何工作的。

④买卖电对比

对比安装光储前后的买电量，可看出整体买电量削减，夏季甚至最高削减50%左右。

并且通过电池对多余PV和峰谷电价的调节，峰时段买电量大幅减少；谷时段买电量少许增加，基本保持稳定。

 

⑤用电安全

安装光储后，降低了对电网的依赖，买电量降低使高负荷用电造成的停电风险减小。且停电时，离网端负载仍正常工作。

用户希望停电时间长，应急设备也能继续工作，因此离网端负载耗电量较低。包括应急照明、监控、冰箱等，总功率在1kW以内，10度电池可保证其10小时不断电。

收益计算

①电费对比

安装光储前:年用电量31,879度电（峰段19,513度电，谷段12,366度电）年电费2,2000 元

安装光储后:只需从电网买19,383度电（峰段4, 830度电，谷段14,552度电）年电费9,100 元

②卖电补贴收益

收益分为卖电和补贴两部分

③投资回报周期

投资包含设备成本和安装成本。合计约5.7元/瓦。12.8kW需投资73,000元。

卖电补贴收益1,257元。电费从22,000元减至9,100元，每年节约12,900元。

合计每年节约14,157元。但系统长期运行存在变量因素，如组件和电池衰减、运维等，实际收益会稍低，可将损失比例设为15%，每年实际收益约12,000元。

投资回报周期：73,000÷12,000≈6年

（以上数据仅供参考，具体投资成本分析需根据项目实际情况考量）

结论

在阶梯电价、峰谷电价地区，光储系统能有效削减电费。我们在设计光储系统，尤其选择电池容量时，可以打破以往的观念，不再只针对负载需要的电量选择容量，而是通过当地电费构成，考虑如何通过电池将电费支出最小化。这个项目正是通过削掉第三阶梯电费，同时将峰段用电尽量移至谷时段，最终选择性价比最高的10度电池，达到削减电费最大化，尽快收回储能成本。

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