本文來自微信公眾號“電子發(fā)燒友網”，作者/黃山明。
在碳中和目標的驅動下，未來的能源使用將越來越多朝著清潔能源轉變。而太陽能作為日常生活中常見的清潔能源，也將得到越來越多的重視。但太陽能本身供能并不穩(wěn)定，與當日光照強度和天氣情況密切相關，這就需要有一套合適的光伏儲能設備來進行能源的調節(jié)。
家用光伏系統(tǒng)的核心
家用光伏儲能通常與家用光伏系統(tǒng)組合安裝，為家庭用戶提供電能。儲能系統(tǒng)可以提高戶用光伏自發(fā)自用程度，減少用戶的電費支出，并在極端天氣等情況下保障用戶用電的穩(wěn)定性。對于高電價、高峰谷價差或電網老舊地區(qū)的用戶，購置戶儲系統(tǒng)具備較好的經濟性，家庭用戶有購置戶儲系統(tǒng)的動力。
目前國內使用太陽能大多只用在熱水器上，真正可以供應全屋電能的太陽能板還處于萌芽階段，主要使用群體仍然是在海外，尤其是歐美地區(qū)。
歐美國家由于城市化程度較高，并且住房通常以獨立或半獨立住宅為主，適合發(fā)展家用光伏。據數據統(tǒng)計，2021年歐盟人均家用光伏裝機量為355.3瓦/戶，與2019年相比大增40%。
滲透率上，目前澳大利亞、美國、德國、日本的家用光伏裝機容量占總光伏裝機的比例分別為66.5%、25.3%、34.4%、29.5%，中國目前的家用光伏裝機容量占比僅為4%左右，具有極大的發(fā)展空間。
而家用光伏系統(tǒng)的核心則是儲能設備，也是成本占比最大的部分。目前國內的鋰電池價格在130美元/kWh左右，以悉尼的一戶父母均為工薪階層的四口之家為例，假設家庭每日電量消耗為22kWh，所安裝的家庭儲能系統(tǒng)為7kW光伏組件加上13.3kWh儲能電池。這也意味著僅僅為一套光伏系統(tǒng)搭載上足夠的儲能電池，就需要花費1729美元。
但在過去幾年中，家用太陽能設備的價格降低了大約30%至50%，而效率則提高了大約10%至20%。這有望加速家用光伏儲能的快速發(fā)展。
家用光伏儲能前景廣闊
除了儲能電池以外，其余核心設備為光伏、儲能逆變器，而家庭儲能系統(tǒng)根據耦合方式不同、是否并入電網主要可以分為混合式家庭光伏儲能系統(tǒng)、耦合型家庭光伏儲能系統(tǒng)、離網型家庭光伏儲能系統(tǒng)、光伏儲能能源管理系統(tǒng)四種。
混合式家庭光伏儲能系統(tǒng)，一般適用于新增光伏家庭，停電后仍能保障用電需求，目前為主流趨勢，但并不適用于現有光伏家庭升級改造。耦合型適用于已有光伏家庭，將已有并網光伏系統(tǒng)改造為儲能系統(tǒng)，投入成本相對較低，但充電效率相對低；離網型適用于沒有電網的地區(qū)，通常需要配備柴油發(fā)電機接口。
相比儲能電池，逆變器、光伏組件占整體成本僅為電池的一半左右，此外家用儲能產品需安裝商進行安裝，安裝成本也在12%-30%。
盡管價格較為昂貴，但許多電池儲能系統(tǒng)還允許智能調度電力的輸入和輸出，不僅可以將多余的電能賣給電力系統(tǒng)，而且一些電池儲能系統(tǒng)經過優(yōu)化，可以集成到電動汽車充電設施中。在電動汽車越來越普及的當下，這一優(yōu)勢也將幫助用戶節(jié)省大量成本。
同時，能源對外依賴過高會帶來能源危機，尤其在如今全球局勢緊張的情況下。以歐洲能源結構為例，天然氣占比較高達25%，而歐洲天然氣又非常依賴于進口，這就導致歐洲急需能源轉型。
德國將100%可再生能源發(fā)電目標從2050年提前到2035年，實現80%的能源來自于可再生能源發(fā)電。歐盟委員會通過REPowerEU議案，提高歐盟2030年的可再生能源目標，其中針對家用光伏計劃第一年將增加17TWh的電力，到2025年產生42TWh的額外電力，所有事宜的公共建筑均安裝光伏，并且要求所有新建筑物安裝光伏屋頂，且審批流程控制在三個月內。
根據家庭數量測算分布式光伏裝機量，考慮家用儲能的滲透率得到安裝家用儲能的數量，假設平均每戶裝機量可以得到全球及各市場的家用儲能裝機量。
假設2025年新增光伏市場儲能滲透率20%，存量市場儲能滲透率5%，全球家庭儲能容量空間達70GWh，市場空間巨大。
小結
隨著清潔型電力能源在生活中的占比越來越重要，光伏也開始逐漸走進千家萬戶。家用光伏儲能系統(tǒng)不僅能夠滿足家庭日常用電需求，并且還能將多余的電力出售給電網獲取收益。隨著電力設備的增多，這套系統(tǒng)或許將成為未來家庭中的必備產品。
