История домашних систем хранения энергии и аккумуляторных систем хранения энергии (БЕСС)
Домашнее устройство накопления энергии — это устройство, которое накапливает электрическую энергию для использования при необходимости, также известное как устройство хранения электрической энергии или"аккумуляторная система хранения энергии"(БЕСС), именуемое в дальнейшем домашним хранилищем. Основным компонентом БЕСС является перезаряжаемая батарея, обычно литий-ионная или свинцово-кислотная. Другими компонентами являются инвертор, система управления, которая интеллектуально управляет зарядкой и разрядкой.
Благодаря хранению энергии в среднестатистическом доме мы можем реализовать концепцию распределенного производства электроэнергии, снизить нагрузку на энергосистему, сократить использование ископаемого топлива и стать необходимой инициативой по децентрализации для достижения углеродной нейтральности или нулевой нейтральности.
История развития
Прежде чем подробно изучать домашнее хранение энергии, давайте взглянем на историю систем хранения энергии (ЭСС):
Еще в 1950-х и 1960-х годах Министерство энергетики США реализовало программу «Системы хранения энергии», возглавляемую Национальными лабораториями Сандии, с целью проведения исследований по накоплению ядерной энергии. К 1970-м годам, когда США столкнулись с серьезным нефтяным кризисом, фокус исследований Сандия Лаборатории сместился на возобновляемые источники энергии, которые могли заменить нефть. В 1980-х годах Министерство энергетики США еще больше расширило исследовательскую программу Сандия Лаборатории, включив в нее исследовательскую разработку и тестирование батарей при создании возобновляемых источников энергии. С тех пор Сандия Лаборатории взялась за исследование программ хранения энергии. Однако в то время концепция хранения энергии все еще носила национальный характер и не предполагала коммерческого или бытового использования.
В 1991 году программа была преобразована в программу накопления энергии от сетевых батарей, а также были начаты некоторые испытания средств хранения электроэнергии для коммерческого использования. В этот период исследованиями также занимались Международная свинцово-цинковая организация (ИЛЗО) и Научно-исследовательский институт электроэнергетики (ЭПРИ). К 1996 году системы хранения энергии приобрели форму и начали расширяться для коммерческого и бытового использования.
С точки зрения стратегических возможностей для домашнего хранения энергии Европа и Соединенные Штаты в настоящее время опережают внутренний рынок, поскольку их более продвинутые потребности с точки зрения проникновения домашних фотоэлектрических систем и стабильности электропитания, поэтому зарубежный рынок домашнего хранения энергии является более зрелым. чем внутренний рынок, а Европа и США в настоящее время являются приоритетными рынками для расширения Вейда как бренда.
Преимущества домашней системы хранения:
Национальный уровень:
Преодолеть потери при передаче: потеря мощности при передаче электростанции в семье неизбежна, особенно при густонаселенности мегаполиса, в нем нельзя построить электростанцию, потери при передаче больше. Однако если домохозяйства поощрять производить и хранить электроэнергию самостоятельно, а внешняя передача сокращается, то потери при передаче могут быть значительно сокращены, а передача по сети может стать эффективной.
Поддержка сети: Бытовое хранилище энергии, которое подключено к сети и подает избыточную электроэнергию от домашнего производства в сеть, может значительно снизить нагрузку на сеть: 1) обеспечивая реагирование электроснабжения в часы пик, что может снизить использование неэффективной дизельной генерации; и 2) с использованием промышленной частоты, совместимой с местной сетью, например 50 Гц или 60 Гц.
Сокращение использования ископаемой энергии: домохозяйства, хранящие собственную электроэнергию, могут значительно повысить эффективность использования электроэнергии, в то время как технология производства электроэнергии из ископаемых источников энергии, таких как природный газ, уголь, нефть и дизельное топливо, будет постепенно сворачиваться.
Уровень домохозяйства:
Сокращение счетов за электроэнергию: домохозяйства, хранящие собственную электроэнергию, могут значительно сократить потребление электроэнергии из сети.
Избегайте пиковых тарифов: аккумуляторные батареи могут накапливать электроэнергию в периоды низкой пиковой нагрузки и разряжать ее в периоды пиковой нагрузки.
Реализуйте энергетическую независимость: семьи будут хранить солнечную энергию в течение дня и использовать ее ночью, а внезапные отключения электроэнергии также можно использовать в качестве резервного источника питания.
Недостатки домашних систем хранения:
Воздействие аккумуляторов на окружающую среду. В ранних домашних системах хранения обычно использовались свинцово-кислотные аккумуляторы, преимуществом которых является то, что они легко перерабатываются: 99% свинцово-кислотных аккумуляторов в США подлежат вторичной переработке. Однако свинцовый и сернокислотный электролиты в свинцово-кислотных аккумуляторах чрезвычайно вредны для окружающей среды. Кроме того, свинцово-кислотные аккумуляторы имеют короткий срок службы и постепенно вытесняются литий-ионными.
Преимущества литий-ионного аккумулятора
1. Длительный срок службы: литий-ионные аккумуляторы заряжаются и разряжаются со скоростью 1 C. Срок службы циклов превышает или равен 500 раз. Однако даже если свинцово-кислотный аккумулятор разряжается при 0,5С и заряжается при 0,15С, срок его службы меньше или равен 350 раз, а его емкость меньше или равна 60%.
2. Хорошие характеристики разряда при низкой температуре: литий-ионные батареи могут нормально работать при -25 ℃, емкость может достигать 70% от стандартной, а свинцово-кислотные батареи могут достигать 50% емкости при -10 ℃, но не нормально работать при -25℃.
3. Высокая зарядная емкость: полностью заряженная литий-ионная батарея, помещенная на 2 месяца, ее емкость превышает или равна 80%, в то время как свинцово-кислотные батареи, помещенные на 2 месяца, имеют только 40-50% номинальной емкости.
4. Сильная выносливость. Вес литий-ионного аккумулятора составляет всего 30% от веса свинцово-кислотного аккумулятора, поэтому при том же напряжении и емкости литий-ионный аккумулятор имеет более высокий срок службы.
5. Высокая удельная энергия: поскольку объем литий-ионной батареи составляет всего 30% от объема свинцово-кислотной батареи, запас энергии литий-ионной батареи больше, чем у свинцово-кислотной батареи при том же использовании пространства.
6. Широкий диапазон рабочих температур: литий-ионные аккумуляторы могут работать в диапазоне от -25°С до 55°С, тогда как свинцово-кислотные аккумуляторы могут работать только в диапазоне от 10°С до 40°С.
7. Короткое время зарядки: литий-ионные аккумуляторы можно заряжать большим током, время зарядки составляет всего 4-5 часов, тогда как свинцово-кислотные аккумуляторы занимают 8-10 часов.
8. Высокие экологические показатели: по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, литий-ионные аккумуляторы являются очень экологически чистыми продуктами, свинцово-кислотные аккумуляторы содержат большое количество вредных для человеческого организма и окружающей среды свинца тяжелых металлов.
9. Сильноточный разряд: литий-ионные аккумуляторы разряжают большой ток при температуре 1С, емкость составляет всего 60% от номинальной емкости.
10. Сильноточный разряд не влияет на срок службы: сильноточный разряд литий-ионного аккумулятора 1,5c с множителем не влияет на срок службы. Однако свинцово-кислотные аккумуляторы разряжаются при высоком токе 1,5c. Его срок службы составляет всего 30–40% от номинального срока службы.
Уровень домохозяйства:
Высокие первоначальные затраты. Сегодня стоимость аккумуляторов очень высока и варьируется от 400 до 700 долларов США за кВтч.
Сложная установка: некоторые домашние системы хранения должны быть оснащены дополнительными инверторами и интеллектуальными устройствами мониторинга.
Большая занимаемая площадь: размер системы составляет около 500x250x700 мм (не считая солнечных панелей), и на данном этапе только частные дома могут удовлетворить требования к пространству.
Домашнее хранилище энергии
Домашние накопители энергии хранят электроэнергию локально для последующего использования. Продукты электрохимического хранения энергии, также известные как аккумуляторные системы хранения энергии (или сокращенно БЕСС), имеют в основе перезаряжаемые батареи, обычно на основе литий-ионных или свинцово-кислотных батарей, которые управляются компьютером с помощью интеллектуального программного обеспечения для управления зарядкой. и циклы разрядки. Компания также разрабатывает технологию малых проточных батарей для домашнего использования. Будучи локальными технологиями хранения энергии для домашнего использования, они являются небольшими родственниками сетевых систем хранения энергии на основе батарей и поддерживают концепцию распределенной генерации. При использовании в сочетании с генерацией электроэнергии на месте они могут практически исключить перебои в работе при автономном образе жизни.
Генерация на месте
Хранение энергии обычно осуществляется с помощью солнечных фотоэлектрических панелей, генерируемых в течение дня, и накопленной электроэнергии, потребляемой после захода солнца, когда спрос на энергию в незанятых домах достигает пика в течение дня. Небольшие ветряные турбины встречаются реже, но их все же можно использовать в качестве дополнения или альтернативы солнечным панелям для домашнего использования. Электромобили, используемые в будние дни, необходимо заряжать в ночное время, и они идеально подходят для домашнего хранения энергии в домах с солнечными батареями и низким потреблением электроэнергии в дневное время. Производители электромобилей BMW, БИД, Ниссан и Тесла продают своим клиентам домашние накопители энергии под собственной торговой маркой. К 2019 году такие устройства не последовали за снижением цен на автомобильные аккумуляторы. Эти устройства также можно запрограммировать на использование дифференциальных тарифов для обеспечения более дешевой энергии в периоды низкого спроса – в случае с тарифами «Экономика 7» в Великобритании, семь часов с 12:30 – для потребления в периоды повышения цен. В связи с растущей популярностью интеллектуальных счетчиков интеллектуальные тарифы будут все чаще использоваться в сочетании с домашними устройствами хранения энергии, чтобы воспользоваться низкими ценами в непиковые часы и избежать использования дорогостоящей энергии в периоды пикового спроса.
Что такое домашнее хранилище энергии? Объяснение плюсов и минусов домашнего хранения энергии
Домашнее накопление энергии — это когда домашнее устройство хранения энергии хранит электроэнергию локально для последующего использования. Продукты электрохимического хранения энергии, также известные как аккумуляторные системы хранения энергии (или сокращенно БЕСС), имеют в своей основе перезаряжаемые батареи, обычно на основе литий-ионных или свинцово-кислотных батарей, которые управляются компьютером с помощью интеллектуального программного обеспечения для управления зарядкой. и циклы разрядки.
I. Преимущества домашнего хранения энергии
1, преодоление потерь в сети: из-за потерь при передаче в сети передача электроэнергии от электростанций до населенных пунктов по своей сути неэффективна, особенно в плотных энергоемких городских агломерациях, где электростанции трудно разместить. Позволяя большему проценту вырабатываемой энергии потребляться на месте, а не экспортироваться в энергосистему, домашние накопители энергии могут снизить неэффективность транспортировки электроэнергии в сети.
2. Поддержка энергетических сетей
Домашние накопители энергии, подключенные к серверу через Интернет, теоретически могут быть заказаны для предоставления очень краткосрочных услуг энергосистеме:
(1) Снижение нагрузки на спрос в часы пик. Обеспечение краткосрочного реагирования на спрос в периоды пикового спроса, снижение потребности в неэффективной эксплуатации краткосрочных генерирующих активов, таких как дизель-генераторы.
(2) Коррекция частоты. Обеспечьте сверхкраткосрочную коррекцию для поддержания частоты источника питания в пределах допуска, требуемого регулятором (например, 50 Гц или 60 Гц +/- n%).
3. Сокращение зависимости от ископаемого топлива
Благодаря такой эффективности и способности увеличивать потребление солнечной энергии на месте, эти устройства уменьшают количество электроэнергии, вырабатываемой за счет использования ископаемого топлива (т. е. природного газа, угля, нефти и дизельного топлива).
Каковы тенденции в домашних системах хранения энергии?
Домашние системы хранения энергии обычно можно объединить с распределенной фотоэлектрической генерацией энергии, чтобы сформировать домашнюю фотоэлектрическую систему хранения. Домашняя система хранения в основном включает в себя два типа продуктов: аккумуляторы и инверторы.
(1) От тенденции к аккумулятору, аккумуляторной батареи к эволюции более высокой емкости. С увеличением потребления электроэнергии в жилых домах количество электроэнергии на одно домохозяйство постепенно увеличивается, батарею можно сделать модульной для расширения системы, в то время как высоковольтные батареи становятся тенденцией.
(2) Учитывая тенденцию развития инверторов, увеличился спрос на гибридные инверторы, подходящие для дополнительного рынка, и автономные инверторы, которые не требуют подключения к сети.
(3) С точки зрения конечного продукта, текущий сплит-тип является основным, то есть аккумуляторной и инверторной системой с использованием последующего постепенного развития до интегрированной машины.
(4) Судя по тенденциям регионального рынка, структура сети и различия на рынке электроэнергии, вызванные основными продуктами в разных регионах, немного отличаются. Режим подключения к сети преобладает в Европе, в Соединенных Штатах более автономный режим, а в Австралии изучается режим виртуальной электростанции.
Почему зарубежный рынок домашнего хранения энергии продолжает расти? Благодаря преимуществам распределенных фотоэлектрических систем и систем хранения энергии с двойным приводом, быстрый рост систем хранения энергии в домашних условиях за рубежом. Фотоэлектрические установки, высокая степень энергетической зависимости Европы от зарубежных стран, российско-украинский конфликт усугубил энергетический кризис, европейские страны скорректировали ожидания по установке фотоэлектрических систем в сторону повышения. Проникновение систем хранения энергии, рост цен на электроэнергию, вызванный ростом цен на электроэнергию для населения, экономика хранения энергии, страны ввели политику субсидий для поощрения установки систем хранения энергии в домашних хозяйствах.
Как развивается зарубежный рынок и насколько велико рыночное пространство? США, Европа и Австралия являются основными рынками хранения энергии в жилых домах. Согласно статистике БНЕФ, в 2020 году США добавят 154 МВт/431 МВтч установленной мощности для хранения энергии в домашних условиях, в основном за счет политики субсидирования; Европа добавит 639 МВт/1179 МВтч установленной мощности для хранения энергии в домашних хозяйствах, а экономика хранения энергии в домашних условиях будет повышена за счет быстрого роста цен на электроэнергию для населения; Австралия добавит 48 МВт/134 МВт установленной мощности для хранения энергии в домашних условиях, а высокий уровень проникновения бытовой фотоэлектрической энергии является основой для развития домашнего хранения, а виртуальная электростанция будет иметь высокий уровень проникновения бытовой фотоэлектрической энергии. Высокий уровень проникновения бытовых фотоэлектрических систем является основой для развития бытовых накопителей энергии, а рынок виртуальных электростанций объединяет бытовые накопители энергии для участия во вспомогательных услугах для повышения нормы прибыли. Мы ожидаем, что, предполагая, что уровень проникновения систем хранения энергии на вновь созданном фотоэлектрическом рынке составит 15%, а уровень проникновения систем хранения энергии на рынке хранения энергии составит 2% в 2025 году, глобальная мощность систем хранения энергии в домашних хозяйствах достигнет 25,45 ГВт/58,26 ГВтч. с совокупным темпом роста установленной энергии на 58% с 2021 по 2025 год.
Каковы основные препятствия для индустрии домашнего хранения энергии? Мы считаем, что ключевыми барьерами в индустрии домашнего хранения энергии являются каналы и качество продукции. Домашние системы хранения энергии обычно используются в сочетании с фотоэлектрическими батареями на крыше, а форма продукта аналогична небольшой бытовой технике с определенными атрибутами потребительского продукта, если рассматривать его с точки зрения продуктов 2C.
(1) Канал влияет на охват и охват рынка продукта, и производители могут создавать свои собственные зарубежные каналы или тесно связываться с каналом для достижения цели продаж;
(2) Технические параметры, такие как допустимая нагрузка продукта, уровень напряжения и метод соединения, определяют позиционирование продукта на рынке, а инвестиции в исследования и разработки, а также построение системы обслуживания являются ключом к обеспечению мощности продукта.
Какие сегменты выиграют?
Аккумулятор и ПК являются двумя основными компонентами домашней системы хранения энергии, которые являются наиболее прибыльными сегментами рынка домашних систем хранения энергии. По нашей оценке, в 2025 году новая установленная мощность домашних накопителей энергии составит 25,45 ГВт/58,26 ГВтч, что соответствует 58,26 ГВт поставок батарей и 5,45 ГВт поставок ПКС, и мы ожидаем, что к 2025 году дополнительное рыночное пространство для аккумуляторов составит 78,4 млрд юаней, а дополнительная рыночная площадь ПК составит 20,9 млрд юаней. Таким образом, бизнес по хранению энергии в отрасли занимает значительную долю большой доли рынка, расположение каналов, сильные предприятия бренда выиграют.
1, продукты для домашнего хранения: для универсальной машины, более высокая стоимость развития тенденций
1.1 Продукт: запасы и дополнительные бытовые фотоэлектрические батареи, ориентированные на рынок и поддерживающие спрос.
Домашние накопители энергии обычно используются в сочетании с бытовыми фотоэлектрическими установками, установленная мощность которых начала быстрый рост. Домашняя система хранения энергии, также известная как система хранения энергии на батареях, ядро представляет собой перезаряжаемую батарею для хранения энергии, обычно на основе литий-ионных или свинцово-кислотных батарей, управляемую компьютером в координации с другим интеллектуальным оборудованием и программным обеспечением для достижения цикл зарядки и разрядки. Домашние системы хранения энергии обычно можно объединить с распределенной фотоэлектрической генерацией энергии, чтобы сформировать домашнюю фотоэлектрическую систему хранения. Со стороны пользователя домашние фотоэлектрические системы хранения могут устранить неблагоприятное воздействие перебоев в подаче электроэнергии на нормальную жизнь, одновременно снижая счета за электроэнергию; со стороны сетки,
Домашняя система хранения энергии — это новый тип гибридной системы для получения, хранения и использования энергии, которая основана на традиционной фотоэлектрической системе выработки электроэнергии с добавлением энергии литиевых батарей, состоящей из батарей, гибридных инверторов и фотоэлектрических панелей. Ниже приведены распространенные типы и характеристики домашних фотоэлектрических систем хранения энергии.
(1) Гибридные домашние фотоэлектрические системы хранения энергии
Гибридная фотоэлектрическая система хранения энергии обычно состоит из фотоэлектрических модулей, литиевых батарей, гибридных инверторов, интеллектуальных счетчиков, трансформаторов тока, сетевых, подключенных к сети нагрузок и автономных нагрузок. Система может напрямую заряжать аккумулятор посредством преобразования постоянного тока в постоянный или осуществлять двунаправленное преобразование постоянного тока в переменный для зарядки и разрядки аккумулятора.
(2) Совмещенная домашняя фотоэлектрическая система хранения энергии.
Совмещенная фотоэлектрическая система хранения энергии, также известная как фотоэлектрическая система хранения энергии, модифицированная переменным током, обычно состоит из фотоэлектрических модулей, инвертора, подключенного к сети, литиевой батареи, инвертора хранения энергии, связанного с переменным током, интеллектуального счетчика, трансформатора тока, подключенного к сети, подключенные нагрузки и автономные нагрузки. Система может преобразовывать фотоэлектрическую энергию в энергию переменного тока через инвертор, подключенный к сети, а затем преобразовывать избыточную мощность в мощность постоянного тока через инвертор, подключенный к сети переменного тока, и хранить ее в батарее.
(3) Автономная домашняя фотоэлектрическая система хранения энергии
Автономная домашняя фотоэлектрическая система хранения энергии обычно состоит из фотоэлектрических модулей, литиевых батарей, автономного инвертора для хранения энергии, нагрузки и дизельного генератора. Система может заряжать аккумулятор напрямую посредством преобразования постоянного тока в постоянный или реализовывать двунаправленное преобразование постоянного тока в переменный для зарядки и разрядки аккумулятора.
(4) Система управления энергией фотоэлектрического накопителя энергии
Система управления энергией фотоэлектрических накопителей обычно состоит из фотоэлектрических модулей, инверторов, подключенных к сети, литиевых батарей, инверторов накопления энергии, связанных с переменным током, интеллектуальных счетчиков, трансформаторов тока, систем управления и сети. Система управления может получать внешние команды и реагировать на них, реагировать на потребность системы в мощности, принимать управление и планирование системы в реальном времени, а также участвовать в оптимальной работе сети, чтобы использование электрической энергии было оптимальным. более эффективен и экономичен.
В соответствии с различными методами соединения фотоэлектрических систем и систем хранения энергии они подразделяются на системы с постоянным током и системы с переменным током, которые подходят для постепенного рынка с недавно установленными фотоэлектрическими системами и фондового рынка с установленными фотоэлектрическими системами соответственно. Инкрементный рынок имеет больше места и является основной движущей силой будущего роста рынка:
(1) Дополнительный рынок (новые фотоэлектрические + системы хранения энергии, установленные в целевых домохозяйствах): обычно используются продукты, связанные с постоянным током. Система накопления энергии с постоянным током состоит из аккумуляторной системы и гибридного инвертора, который сочетает в себе функции инвертора, подключенного к фотоэлектрической сети, и преобразователя накопления энергии. Преимущество связи постоянного тока заключается в том, что как фотоэлектрические, так и аккумуляторные батареи дополняют преобразователь через гибридный инвертор, без необходимости дополнительной установки инвертора, подключенного к фотоэлектрической сети, более высокая системная интеграция, установка и послепродажное обслуживание более удобны, одновременно облегчая интеллектуальный мониторинг и контроль. Некоторые семьи, которые уже установили фотоэлектрические системы, решают удалить исходный инвертор, подключенный к фотоэлектрической сети, и установить новый гибридный инвертор.
(2) Рынок запасов (целевые домохозяйства уже установили фотоэлектрические системы и добавили новые системы хранения энергии), как правило, с использованием продуктов, связанных с переменным током. Необходимо только добавить батарею и преобразователь накопления энергии, это не влияет на исходную фотоэлектрическую систему, а конструкция системы накопления энергии в принципе и фотоэлектрическая система не имеют прямой связи и могут быть основаны на спросе. Преимущество связи по переменному току заключается в высокой безопасности: при соединении по переменному току энергия накапливается на конце переменного тока и может либо подаваться непосредственно в нагрузку, либо подаваться в сеть, либо заряжаться непосредственно в батарею через двунаправленный преобразователь, который позволяет использовать низковольтные фотоэлектрические и низковольтные батареи, исключая риск возникновения высокого напряжения постоянного тока в системе накопления энергии.
В зависимости от того, подключена ли система к сети, домашнюю систему хранения энергии можно разделить на систему, подключенную к сети, и автономную систему, основная разница заключается в том, имеет ли доступ к сети, большинство регионов в настоящее время используются в сети. -подключенная и автономная система «все в одном».
(1) Системы, подключенные к сети, фотоэлектрические системы и системы хранения энергии могут быть подключены к сети, а электроэнергия может быть приобретена из сети, когда мощности фотоэлектрических систем или батарей недостаточно. Он подходит для регионов со стабильной энергосистемой и относительно низкими ценами на электроэнергию.
(2) Автономные системы, подходящие для таких территорий, как пустыни и острова, где нет энергосистемы, или районов, где энергосистема нестабильна и должна генерироваться самостоятельно. Использование автономного преобразователя аккумулирования энергии, обычно с интерфейсом дизель-генератора, в ночное время, когда мощности аккумулятора недостаточно для пополнения мощности.
(3) Машины, подключенные к сети и автономные, которые имеют функцию переключения между подключенным к сети и автономным режимами или объединяют режимы, подключенные к сети, и автономные в одной машине, которую можно переключить в автономный режим. во время перебоев в подаче электроэнергии и подходят для районов с нестабильными энергосистемами и частыми перебоями в подаче электроэнергии.
Основное аппаратное оборудование домашней системы хранения энергии включает в себя батареи и преобразователи. В зависимости от степени интеграции продукта существует два основных режима: универсальная машина и сплит-машина, на текущем рынке доминирует сплит-машина. , но машина «все в одном» — это тенденция развития рынка высокого класса:
(1) Сплит-машина, некоторые продукты с переменным током и постоянного тока используют режим разделенной машины, аккумуляторная система и инверторная система предоставляются производителями пакетов и производителями инверторов соответственно, а затем достигают конечных пользователей через каналы интеграторов, дилеры и установщики.
(2) «Все в одном»: продукт представляет собой систему «все в одном», включающую батарею и инвертор, обычно продукт с подключением по переменному току. Восходящая аккумуляторная система и инвертор в качестве поставщика для поставки продукции, обычно с использованием режима OEM, конечный продукт не представляет бренд поставщика, продажи продукции, послепродажное обслуживание под торговой маркой.
В зависимости от напряжения аккумуляторной батареи ее можно разделить на высоковольтные и низковольтные батареи, при этом в отрасли наблюдается тенденция перехода на высоковольтные батареи, основной целью которой является повышение эффективности и упрощение конструкция системы, но в то же время согласованность аккумуляторных элементов и возможности управления БМС требуют большего. Высоковольтные батареи обычно имеют напряжение батареи выше 48 В, а высокое напряжение на уровне батареи можно реализовать путем последовательного соединения нескольких ячеек. С точки зрения эффективности, при использовании батареи той же емкости ток батареи высоковольтной системы хранения энергии меньше, меньше помех для системы, а эффективность системы высоковольтного хранения энергии выше; с точки зрения проектирования системы, Топология схемы высоковольтного гибридного инвертора проще, имеет меньшие габариты, вес и надежность. Однако высоковольтные батареи состоят из нескольких ячеек, соединенных последовательно и параллельно. Чем выше напряжение, чем больше ячеек соединено последовательно, тем выше требования к согласованности элементов, и это необходимо сочетать с высокоэффективной системой БМС. систему управления, иначе она будет подвержена сбоям.
Домашнее хранилище энергии, домашняя программа накопления энергии в пиковые и впадинные периоды
Домашнее хранилище энергии предназначено для хранения электроэнергии, которая будет использоваться при необходимости. Это также известно как продукты для хранения энергии или"аккумуляторная система хранения энергии"(БЕСС), именуемое в дальнейшем домашним хранилищем. Основным компонентом БЕСС является перезаряжаемая батарея, обычно литий-ионная или свинцово-кислотная. Другими компонентами являются инвертор, система управления, которая интеллектуально управляет зарядкой и разрядкой.
Благодаря хранению энергии в обычном доме мы можем реализовать концепцию распределенной генерации, снизить нагрузку на энергосистему, сократить использование ископаемого топлива и стать необходимой инициативой по децентрализации для достижения углеродной или нулевой нейтральности.
Как настроить домашний энергоаккумулятор
Как настроить домашний энергонакопитель? Как выбирается емкость аккумулятора?
В домашней системе хранения энергии основными компонентами являются модуль, устройство хранения и аккумулятор; Как показано на рисунке выше, в гараже установлено хранилище энергии для использования в наших электромобилях.
Рекомендуемая конфигурация системы
Однофазная система накопления энергии: 5кВт+10кВтч.
Трехфазная система накопления энергии: 10 кВт+10~20 кВтч.
Система хранения энергии делится на однофазную, трехфазную; На следующем рисунке представлена простая схема системы хранения энергии. В дополнение к трем основным компонентам, которые также включают счетчики, бытовые нагрузки и т. д., как однофазные, так и трехфазные системы имеют соответствующие решения.
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Внедрение инвертора накопления энергии
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Машины для хранения энергии шт. ES/восточноевропейское время являются двунаправленным хранилищем энергии, поддерживают интеграцию в автономную и сетевую сеть, функцию ИБП, управление приложением для мобильного телефона, а также могут реализовывать защиту от обратного тока, ограничение мощности и т. д. Но есть разница между ES и восточноевропейское время.
Однако между ES и восточноевропейское время есть разница: ES — это однофазный двунаправленный инвертор для накопления энергии, восточноевропейское время — для трехфазной сети; и он поддерживает несбалансированный трехфазный выход и однофазную нагрузку;
Кроме того, ES подключается к низковольтным батареям, ЭТ, диапазон напряжений выше, подключается к высоковольтным батареям; что у них тоже разный зарядный и разрядный ток. Это также отразится на интерфейсе инвертора.
Поскольку ES может достигать тока заряда/разряда 100 А, соответствующий интерфейс батареи также больше, чтобы использовать 25 квадратных кабелей, ток заряда/разряда восточноевропейское время составляет всего 25 А, достаточно 6 квадратных кабелей.
Таким образом, самой большой особенностью этих двух машин является то, что они в целом отключены от сети, в дополнение к функции ИБП, инвертор при внезапном сбое питания в сети автоматически переключается на питание от батареи, а время отключения от сети составляет менее 10 мс. , Время отклика уровня ИБП относится к источнику бесперебойного питания; и многие производители инверторов для хранения энергии для прибыль на акцию, относятся к аварийному источнику питания, время переключения составляет чуть менее 5 с.
Представление оаккумуляторная батарея
Рекомендуется использовать литиевые батареи, они совместимы со многими марками аккумуляторов, такими как БИД, Ву Тай, Пай может; Кроме того, некоторые батареи все еще подбираются, и клиент, покупающий машину, прежде чем вы должны сначала подтвердить, совместимо ли использование с маркой батареи.
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как сопоставить емкость аккумулятора?
Литиевые батареи из металлического лития или литиевого сплава в качестве анодного материала, использование батарей с раствором неводного электролита, высокая энергия, длительный срок службы, легкий вес и многие другие преимущества, широко используемые на гидро, тепловых, ветряных и солнечных электростанциях и другие системы хранения энергии.
Литий-железо-фосфатный аккумулятор (ЛФП)
Литиевая троичная батарея (НКМ/НКА)
Литий-кобальтатная (LCO) батарея
Другие литиевые батареи, такие как манганат лития, титанат лития и т. д.
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Основные рабочие параметры аккумулятора
Стоимость компонентов системы хранения энергии
Как настроить домашнюю систему хранения энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Режим работы 1
Как настроить домашнюю систему хранения энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Приоритизация потребления нагрузки.
Фотоэлектрическая батарея — батарея — сетка
Электричество, генерируемое фотоэлектрическими модулями, имеет приоритет для использования нагрузкой, избыточное электричество сохраняется в батарее, а затем избыточное электричество продается в сеть; когда фотоэлектрической энергии недостаточно, батарея разряжается для использования нагрузкой.
2. При отключении электросети нагрузки на выходе, подключенном к сети, не могут работать; но нагрузки на автономном выходе могут работать нормально, питаясь от фотоэлектрических модулей и батарей.
Режим фотоэлектрического хранения
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
1. Электромобили используют электричество от аккумулятора для зарядки в ночное время, а дефицит восполняется за счет сети.
2. Электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрическими батареями, подается в розетки навесов для электромобилей, освещение, зарядные станции для электромобилей и аккумуляторные батареи.
В дополнение к режиму применения фотоэлектрического хранения и зарядки, применению большего количества проектов вилл, текущий случай этого режима по-прежнему в основном основан на виллах и демонстрациях.
Демонстрационный проект по хранению энергии
Рабочий режим II
- Настройка экономичного режима
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Пояснение: Сеть не будет заряжать батарею в общем режиме, а батарею можно заряжать и разряжать в экономичном режиме.
Основная функция экономичного режима — срезать пики и заполнять впадины, что позволяет использовать энергию сети для зарядки аккумулятора ночью, когда он находится в низине, и передавать ее нагрузке для использования в дневное время, когда он находится в низине. в пике; этот режим может уменьшить разницу между пиками и спадом, тем самым экономя счета за электроэнергию.
Функция автономного ИБП
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как сопоставить емкость аккумулятора?
Описание: Автономные нагрузки могут работать бесперебойно от фотоэлектрических систем и аккумуляторов, когда сеть отключена; автономная сторона переключается с сети на питание от батареи для ИБП.
Когда сеть отключена, включенная сторона сети обесточена, устройство переключает режимы со скоростью 10 миллисекунд, чтобы обеспечить нормальное использование важных нагрузок на резервной стороне. Важно отметить расположение этой нагрузки: важные пассивы должны быть подключены к автономному концу.
Например, базовая станция связи 5G, место строительства, как правило, более удаленное, качество электроэнергии в сети невысокое, на этот раз, чтобы удовлетворить бесперебойный спрос на электроэнергию, вы можете подключить нагрузку к резервному концу, накопитель энергии установлен в резервный режим ожидания, обычно дополняемый фотоэлектрической сетью, и переключает питание от аккумулятора в случае аварийного отключения электроэнергии.
Как можно превратить уже установленный проект в накопитель энергии?
Далее мы рассмотрим другую форму. В проектах по преобразованию накопителей энергии необходимо использовать преобразовательную машину СБП и БТ, не нужно менять компоновку исходной фотоэлектрической системы, в фотоэлектрических системах, основанных на добавлении накопителей энергии, это подключено к нашей стороне переменного тока. В нормальных обстоятельствах приоритет мощности также одинаков: от фотоэлектрической батареи до батареи и сети, при отключении электроэнергии в сети вы можете полагаться только на мощность батареи для питания автономных нагрузок.
Как настроить домашний энергонакопитель? Как выбрать емкость аккумулятора?
Как настроить емкость аккумулятора
Выбор аккумулятора должен учитывать нагрузку, используется ли он каждый день или резервно; Емкость аккумулятора выбрана слишком большой, есть отходы, если накопленное электричество израсходовано, если аккумулятор будет существовать в явлении недозаряда.
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Производители оборудования для хранения энергии также предоставляют клиентам различные возможности выбора емкости аккумулятора. Такие как многоуровневая установка, модульные продукты «все в одном», продукты «все в одном» с несколькими вариантами мощности/энергии и другие формы либерализации программы выбора энергии.
Как настроить комплект домашнего накопителя энергии? Как выбрать емкость аккумулятора?
Схема продукта Унимикрон
Итак, в сценарии домашнего хранения энергии, как быстро и наиболее точно выбрать лучшую программу емкости аккумулятора?
В настоящее время большинство домохозяйств используют накопление энергии как способ регулирования использования электроэнергии из сети, которое мы обычно называем сетевым хранилищем энергии. Что касается хранения энергии, подключенной к сети, основную цель можно разделить на три категории: фотоэлектрическое собственное потребление (более высокие затраты на электроэнергию или отсутствие субсидий), пиковые и низкие тарифы, резервная мощность (нестабильность сети или важные нагрузки).
1. Повышение уровня собственного потребления фотоэлектрических систем.
Основная цель этого сценария — установить фотоэлектрическую систему хранения для снижения счетов за электроэнергию, когда цена на электроэнергию высока или субсидия на подключение к фотоэлектрической сети низкая (без субсидий), чтобы мощность фотоэлектрической системы можно было хранить и использовать при ночью в дополнение к остальной части дневного использования.
Мы разделяем потребление электроэнергии домохозяйством на дневное использование (период времени высокой фотоэлектрической генерации) и ночное использование (период времени низкой фотоэлектрической энергии или периода ее отсутствия). Согласно вышеуказанной цели, идеальным состоянием должно быть то, что фотоэлектрическая станция генерирует достаточно электроэнергии для использования в дневное время и сохраняет ее ровно настолько, чтобы использовать ее в ночное время.
То есть эффективная емкость аккумулятора должна быть примерно равна выработке фотоэлектрической энергии за вычетом дневного энергопотребления. Однако это идеальная ситуация. Чтобы избежать избыточности емкости батареи (и не иметь возможности использовать ее всю в течение ночи), нам также необходимо убедиться, что эффективная емкость батареи не превышает потребление электроэнергии в ночное время.
Как настроить домашний энергонакопитель? Как выбрать емкость аккумулятора?
Для этого необходимо более четкое понимание закономерностей бытового потребления электроэнергии и умение ознакомиться с правилами установки приоритетных уровней электроснабжения системой накопления энергии.
Семья установила фотоэлектрическую систему мощностью 5 кВт, ежедневная выработка электроэнергии составляет около 17,5 кВтч, а среднесуточное энергопотребление семьи составляет около 20 кВтч, из которых среднее энергопотребление в дневное время составляет 5 кВтч, а энергопотребление в ночное время — 15 кВтч. тогда эффективная мощность аккумулятора должна составлять около 17,5-5 = 12,5 кВтч, что также соответствует условию, что энергопотребление в ночное время не превышает потребление энергии в ночное время (12,5 кВтч≤15 кВтч). Таким образом, это семейство может выбрать 12,5 кВтч в качестве оптимальной эффективной мощности аккумулятора.
2. Снижение пиков и спадов для снижения счетов за электроэнергию.
Основная цель этого сценария — сократить общий расход электроэнергии за счет зарядки аккумулятора в дневное время, когда цена на электроэнергию низкая, и разрядки аккумулятора в ночное время, когда цена на электроэнергию высока.
Мы разделяем потребление электроэнергии домохозяйством на потребление электроэнергии в дневное время (когда цены на электроэнергию низкие) и потребление электроэнергии в ночное время (когда цены на электроэнергию высокие). В этом случае идеальная ситуация"батарея заряжается в дневное время, используя оставшуюся мощность после того, как фотоэлектрическая станция питает нагрузку и сеть, а мощности батареи хватает только на ночное время (пиковые тарифы)".
Это означает, что эффективная емкость аккумулятора примерно равна потреблению электроэнергии домохозяйством в ночное время. Однако расчет емкости аккумулятора на основе потребления электроэнергии в ночное время является лишь максимальным значением спроса.
При рассмотрении стоимости батареи обычно необходимо учитывать мощность фотоэлектрической системы, инвестиции в батарею и экономию на тарифах на трех уровнях, чтобы определить оптимальное соотношение. В то же время время разряда аккумулятора не должно превышать часов работы в ночное время.
Семья установила фотоэлектрическую систему мощностью 5 кВт, среднесуточное потребление электроэнергии около 20 кВтч, ночное (при условии, что пик и минимум цен на электроэнергию с 17:00 до 22:00 в общей сложности 5 часов) 15 кВтч. при условии, что, согласно расчетам, эффективная емкость аккумулятора для покрытия потребления электроэнергии семьей в ночное время составляет 2/3 для оптимальной рентабельности инвестиций.
Тогда эффективная емкость аккумулятора должна быть равна 15*2/3=10 кВтч, в это время батарея составляет около 10 кВтч/5 кВт=2 часа, что меньше или равно потреблению электроэнергии в ночное время в течение 5 часов. Таким образом, эффективная емкость аккумулятора для этого семейства может быть оптимизирована до 10 кВтч. 3.
3. В качестве резервного источника электропитания в нестабильных участках электросети.
Система накопления энергии в качестве резервного источника питания в основном используется в нестабильных участках электросети или в ситуациях с важными нагрузками. Например, основное освещение, холодильники, настольные компьютеры и т. д. в домах; помещения для хранения данных в коммерческих помещениях, важное оборудование в промышленных помещениях, осветительное и вентиляционное оборудование в местах разведения и т. д.
При расчете емкости батареи с основной целью резервного питания основным фактором является количество энергии, необходимое для питания только важных нагрузок в случае, когда батарея находится вне сети в течение самого длительного периода времени (ожидаемое максимальное время простоя ), включая необходимость учитывать случай отсутствия ФЭ в ночное время.
В этом сценарии лучше рассчитывается емкость аккумулятора, нужно только перечислить все важные нагрузки и рассчитать потребляемую мощность всех нагрузок в течение самого длительного времени простоя, вы можете изначально определить емкость аккумулятора.
Возьмем, к примеру, важное коммерческое помещение: важными нагрузками являются 10 шкафов в комнате данных, каждый с потребляемой мощностью 3 кВт, а ожидаемое самое продолжительное время простоя составляет около 4 часов. По расчету эффективная емкость аккумулятора данного проекта должна составить 10*3кВт*4ч=120кВтч. Таким образом, эффективная емкость аккумулятора этого промышленного и коммерческого проекта может быть оптимизирована до 120 кВтч.
Вышеупомянутые три случая являются наиболее частым требованием для установки систем хранения энергии, подключенных к сети, и существует правило, которому следует следовать при выборе емкости аккумулятора. Однако при фактическом применении двух или более потребностей может возникнуть наложившаяся ситуация, которая потребует от нас возможности проанализировать конкретные потребности и, в конечном итоге, определить оптимальную емкость аккумулятора.
Кроме того, в приведенном выше анализе мы упомянули эффективную мощность батареи, и при фактическом выборе батареи также необходимо учитывать ударную нагрузку нагрузки, Министерство Обороны батареи (глубину разряда), потерю эффективности системы, производительность оборудования для хранения энергии, ожидаемый возврат инвестиций и другие ситуации.
Поэтому при выборе емкости аккумулятора необходимо учитывать мощность всего домашнего хозяйства или сценарий использования всей системы, а также особенно важно выбирать лучших поставщиков оборудования и системной интеграции.
1.2 Количество стоимости: инвестиционная стоимость всей системы составляет около 80 000 юаней.
Если взять в качестве примера систему хранения энергии 4,68 кВт PV+Ватт 5,8 кВтч/6 кВт в домохозяйстве в Великобритании, общий объем инвестиций составит около 10 000 фунтов стерлингов, что эквивалентно цене за единицу 17,61 юаня/Вт. Среди них фотоэлектрическая система составляет 32% от общего числа: модуль стоит 3,08 юаня/Вт, а фотоэлектрический инвертор – 2,56 юаня/Вт. На систему хранения энергии приходится 35% от общего объема, цена за единицу составляет 4,97 юаней/ч. Стоимость прочих материалов+затраты на установку составляет 3400 фунтов стерлингов, что составляет 33% от общей суммы. 33%.
Фотоэлектрический модуль 1800 4,68 кВт 3,08 юаней/Вт
Фотоэлектрический инвертор 1500 4,68 кВт 2,56 юаней/Вт
Система накопления энергии 3600 5,8 кВтч 4,97 юаней/ч
Прочие вспомогательные материалы 1900 г.
Стоимость установки 1500
Итого 10300 4,68 кВт 17,61 юаней/вт
Источник: Федерация мастеров-строителей, Доступный Солнечная, Эко Эксперты, Восточный Ценные бумаги институт.
1.3 Тенденция: аккумулятор большой емкости + гибридный инвертор + тенденция «все в одном»
В соответствии с тенденцией к производству аккумуляторов энергия становится все более емкостью. С увеличением потребления электроэнергии в жилых домах количество электроэнергии, передаваемой каждым домохозяйством, постепенно увеличивалось, а некоторые продукты реализовали расширение системы за счет модульности. Из-за проникновения новых энергетических транспортных средств, увеличения мощности бытовой техники и влияния домашнего офиса объем потребления электроэнергии на одно домохозяйство увеличился, а объем несущей способности для хранения энергии увеличился.
(1) Что касается региональных рынков, общий объем электроэнергии, передаваемой на одно домохозяйство, постепенно растет. Если взять в качестве примера рынок Германии, средний объем электроэнергии, передаваемой в 2021 году, составляет 8,8 кВтч, тогда как данные за тот же период составляют 8,5 кВтч в 2020 году и 8 кВтч в 2019 году. Увеличение объема электроэнергии, передаваемой на рынке Германии, составляет главным образом за счет разработки новых энергетических транспортных средств и увеличения потребления электроэнергии в домашних хозяйствах.
(2) Модульные батареи для легкого расширения. Заряженное количество и мощность одного продукта ограничены, и производители будут настраивать продукты таким образом, чтобы иметь возможность достичь гибкости конфигурации за счет модульности и комбинирования для адаптации к потребностям различных сценариев мощности.
Тип батареи Способ подключения Гибкость конфигурации Зарядка
Энфаза IQ Батарея ЛФП переменного тока до 4 модулей 3,36, 10,08 кВтч
Женерак PWRcell НМЦ ОКРУГ КОЛУМБИЯ До 2 модулей 9, 12, 15, 18 кВтч
Тесла Powerwall НМЦ переменного тока до 10 модулей 13,5 кВтч
Аккумуляторная батарея Панасоник ЭверВольт НМЦ переменного или постоянного тока, связанная с постоянным током, до 6 модулей 11,4, 17,1 кВтч
Соннен Эко ЛФП переменного тока 5, 7,5, 10, 12,5, 15, 17,5, 20 кВтч
LG Химия РЕСУ НМЦ переменного тока до 2 модулей 9,3 кВтч
Электрик Власть PowerPod 2 ЛФП Аккумулятор переменного или постоянного тока до 3 модулей, аккумулятор постоянного тока до 4 модулей 10, 15, 20 кВтч
СанПауэр СанВолт ЛФП переменного тока 12, 24 кВтч
СоларЭдж Энергия Банк НМЦ ОКРУГ КОЛУМБИЯ До 3 модулей на инвертор, до 3 инверторов на систему 9,7 кВтч
(3) Батареи переходят от низкого напряжения к высокому напряжению. Батарейные системы более высокого напряжения выделяют меньше тепла, что может повысить эффективность системы, одновременно упрощая структуру схемы и облегчая установку системы. По мере совершенствования технологий производства и производства элементов, а также технологий управления системами управления батареями, высоковольтные аккумуляторные системы становятся отраслевой тенденцией.
Таблица 3. Сравнение высоковольтных аккумуляторов для хранения энергии в жилых домах.
Тип батареи Номинальное напряжение (В) Емкость батареи (кВтч) Выходная мощность (кВт) Цена ($/кВтч)
LG РЕСУ H серии НМЦ 400 6,5/9,8 3,5/5 795
БИД Премиум ХВМ ЛФП 150-400 2,76 2 870
подсолнечник эс-старший-сбр лфп 192-512 9,6 1,92 650
ФИМЕР Власть X ФИМ-БАТТ ЛФП 180–360 9,6/12,8/16 3,8/5,1/6,4
СоларЭдж BAT10K ЛФП 350–450 10 5 985
Источник: Обзоры чистой энергии, Восточный институт ценных бумаг.
Что касается тенденций в области инверторов, то увеличился спрос на гибридные инверторы, подходящие для развивающегося рынка, а также на автономные инверторы, которые не требуют подключения к сети.
(1) Достаточная мощность для нового распределения и хранения фотоэлектрических энергии, что увеличивает спрос на гибридные инверторы. Поскольку нынешняя домашняя система хранения энергии выходит на дополнительный рынок (новые распределенные пользователи фотоэлектрических систем, поддерживающие хранение энергии), спрос на гибридный инвертор увеличился. Фондовый рынок уже имеет фотоэлектрический инвертор, подключенный к сети, поэтому при поэтапной установке системы хранения энергии следует выбирать инвертор хранения, в то время как дополнительный рынок обычно представляет собой фотоэлектрический инвертор и преобразователь хранения, объединенные в гибридный инвертор. Пользователи более склонны устанавливать накопители энергии во время установки новых фотоэлектрических систем, главным образом потому, что неопределенность в политике измерения чистой фотоэлектрической энергии для домашних хозяйств за границей стала сильнее, увеличилась неопределенность в доходах домашних хозяйств от фотоэлектрических систем,
Таблица 4. Изменения в политике чистого измерения за рубежом
Греция, 2021 г. Увеличить чистый предел измерения для континентальной сети с 1 МВт до 3 МВт и постепенно отменить лицензионные требования для систем чистого измерения мощностью ниже 50 кВт.
Нидерланды 2020 Правительство Нидерландов планирует снижать цены на электроэнергию на 9% в год с 2023 по 2030 год Калифорния 2021 Предложение НЭМ3.0 предлагает сократить субсидии на тарифы на солнечную энергию, сократить чистый период измерения с 20 до 10 лет, подавать излишки электроэнергии после самогенерация и самопотребление в соответствии с полным объемом электроэнергии, а также увеличить ежемесячную фиксированную плату для владельцев солнечной энергии.
Источник данных: официальный сайт правительства, Институт восточных ценных бумаг.
(2) Спрос на автономные инверторы обусловлен такими рынками, как США и Южная Африка. Частые стихийные бедствия в Соединенных Штатах, риск перебоев в подаче электроэнергии высок, энергосистема США относительно хрупкая, старение сети, чтобы стабилизировать сеть, часть энергетических компаний фотоэлектрической системы не позволяют ей получить доступ к сетка. Поэтому возникает необходимость установки автономных электростанций собственного потребления вместо генераторов. Рынок США растет быстрыми темпами, и спрос на автономные преобразователи хранения энергии, подходящие для рынка США, резко возрастает. Компания ДЕЙ объединила режимы как с подключением к сети, так и с автономным режимом работы в одной машине, которая была хорошо принята на рынке США благодаря своим выдающимся возможностям контроля затрат.
С точки зрения тенденций конечного продукта, текущий сплит-тип является основным типом, то есть аккумуляторная и инверторная системы соединены вместе, и последующее развитие постепенно движется к машине «все в одном». Раньше производители аккумуляторов обычно поставляли аккумуляторные системы, производители инверторов предлагали гибридные инверторы, распределяли продажи в зависимости от совместимости аккумуляторов и инверторов с продажами. Продукция разных марок вызывала затруднения при установке и послепродажном обслуживании. Таким образом, производители аккумуляторов и производители инверторов начали привлекать друг друга, а некоторые производители инверторов (например, Солнечно Власть, Хуавей, Хороший способ и т. д.) уже приобрели аккумуляторные элементы и собрали свои собственные блоки, объединяя батареи и инверторы для продажи. что, с одной стороны, может увеличить продажи, и, с другой стороны, может помочь потребителям сэкономить на единовременных инвестициях в оборудование, упростить установку и сэкономить на затратах на установку, а также облегчить послепродажное обслуживание. Производители аккумуляторов, такие как универсальные продукты Пай Энергия, находятся в стадии разработки.
Конечная цена устройства «все в одном» в целом выше, но высокая степень интеграции устройства «все в одном» снижает сложность установки и экономит затраты на установку. Стоимость оборудования на зарубежном рынке составляет лишь менее половины общей стоимости, а последующие затраты на рабочую силу, включая установку, обслуживание, проектирование, последующее применение сети, заявку на субсидию и т. д., составляют основную долю. Машина «все в одном» позволяет сэкономить на последующих расходах, поэтому она постепенно получает признание на рынке высокого класса.
Судя по тенденциям регионального рынка, различные сетевые структуры и рынки электроэнергии вызывают небольшие различия в основных продуктах в разных регионах. В Европе преобладает режим, подключенный к сети, в США больше режимов, подключенных к сети, и автономных, а Австралия изучает режим виртуальной электростанции.
(1) В настоящее время в Европе имеется больше видов транспорта, подключенных к сети. Европейский рынок имеет высокий уровень проникновения фотоэлектрических систем, сеть относительно стабильна, использование систем, подключенных к сети, может удовлетворить спрос. Системы хранения энергии должны взаимодействовать с сетью, поэтому инверторы продукции должны быть сертифицированы как подключенные к сети, чтобы соответствовать требованиям местной сети. Клиенты приложений, подключенных к сети, могут переключать режим, нормальный режим выработки электроэнергии, дневной фотоэлектрический режим для удовлетворения спроса на электроприборы, а затем заряжать аккумулятор, ночью автоматически переключается на аккумуляторную сторону выхода постоянного тока, инвертор отключается до 220 В на выходе постоянного тока. источник питания домашней нагрузки; В пасмурные и дождливые дни выработка фотоэлектрической энергии недостаточна для отправки команды в сеть, из сети на покупку электроэнергии для удовлетворения семейной нагрузки одновременно с зарядкой аккумулятора.
(2) На рынке США имеется большое количество сетевых и автономных режимов. Прокладка энергосистемы США была сконцентрирована в прошлом веке, и сетевые объекты относительно старые, что таит в себе скрытые опасности для способности сети передавать электроэнергию и нагрузочную способность, а проблема старения оборудования и устаревших технологий является заметной. По статистике Министерства энергетики США, 70% линий электропередачи и силовых трансформаторов находятся в эксплуатации более 25 лет, а 60% автоматических выключателей - более 30 лет. Согласно статистике МЭА, клиенты в США испытывали перебои в работе в среднем на 3,2 часа во время крупных событий и в среднем на 1,5 часа в отсутствие крупных событий, что в общей сложности составило почти пять часов. Для районов, подверженных суровым погодным условиям, Среднегодовое отключение электроэнергии может составлять более 10 часов. Машина, подключенная к сети, может осуществлять быстрое переключение между режимами «подключение к сети» и «подключение к сети», используя батарею в качестве источника питания в случае отключения электроэнергии, а когда мощности батареи недостаточно, она может ждать только до следующего дня. батарея должна быть полной, поэтому подключение к сети и сети должно быть согласовано с интерфейсами дизельной, фотоэлектрической или ветровой энергии.
(3) Австралия изучает модель виртуальной электростанции. Многосемейные домохозяйства с установленными фотоэлектрическими системами хранения могут принять протокол ВПП и получать планирование сети. Домохозяйства могут продавать излишки электроэнергии; когда есть спрос на электроэнергию, она приобретается с помощью этой установки, а затем подключается к сети. Для распределенных источников энергии, таких как бытовые солнечные системы, бытовые и коммерческие системы хранения энергии, а также электромобили с V2G, Австралийский оператор энергетического рынка (АЭМО) разработал новый технический стандарт и запустил программу виртуальных электростанций, где распределенные источники энергии могут участвовать на рынке электроэнергии, чтобы получать доход и одновременно удовлетворять спрос пользователей.
2, рыночное пространство: сверхожидаемый распределенный фотоэлектрический + уровень проникновения накопления энергии"двойной б", ожидается, что к 2025 году в мире будет установлена новая установленная мощность 58 ГВтч.
Бытовые накопители энергии обычно используются в сочетании с бытовыми фотоэлектрическими системами, установленная мощность которых привела к быстрому росту.
В 2015 году годовая новая установленная мощность глобальных бытовых систем хранения энергии составляет всего около 200 МВт, с 2017 года глобальный рост установленной мощности становится более очевидным, каждый год прирост новой установленной мощности значительно увеличивается, к 2020 году глобальная новая установленная мощность достигнет 1,2 ГВт, рост на 30% по сравнению с прошлым годом.
Европа и Соединенные Штаты являются рынком с наибольшим потенциалом роста в мире.
С точки зрения поставок, согласно статистике ИХС Маркит, в 2020 году глобальные поставки новых домашних накопителей энергии составят 4,44 ГВтч, что соответствует годовому росту на 44,2%, из них Европа, США, Япония и Австралия. в авангарде, занимая 3/4 мировых поставок, европейский рынок и немецкий рынок являются самыми быстрыми, поставки Германии более 1,1 ГВтч, занимают первое место в мире, Соединенные Штаты, поставки также превышают 1 ГВтч. Среди европейских рынков наиболее быстро развивается немецкий рынок: поставки Германии превышают 1,1 ГВтч, занимая первое место в мире, Соединенные Штаты также превышают 1 ГВтч и занимают второе место, а поставки Японии в 2020 году составят почти 800 МВтч, что далеко впереди. других стран и занимает третье место.
2.1 Движение спроса: энергетический переход неизбежен, распределенная фотоэлектрическая энергия превосходит ожидания
Чрезмерная энергетическая зависимость от зарубежных стран привела к энергетическому кризису, а российско-украинская война усугубила конфликт. Природный газ составляет около 25% энергетического баланса Европы. По данным Статистического ежегодника мировой энергетики компании БП, в структуре потребления энергии в Европе значительная доля приходится на ископаемые виды энергии, из которых стабильная доля природного газа составляет около 25%. Европа имеет высокую внешнюю зависимость от природного газа и полагается в основном на импорт. Среди источников природного газа 80% приходится на импортируемый трубопроводный и сжиженный природный газ, из которых трубопроводный газ, импортируемый из России, составляет 13 миллиардов кубических футов в день, что составляет 29% от общего объема поставок. Чрезмерная внешняя зависимость от энергетики серьезно влияет на энергетическую безопасность. и правительство надеется уменьшить зависимость и сохранить национальную безопасность. Прекращение поставок природного газа из России в Европу поставит под угрозу энергоснабжение европейского региона, и существует острая необходимость в развитии чистой энергетики для обеспечения энергоснабжения.
Ожидается политика ускорения энергетического перехода, корректировка установленной фотоэлектрической мощности в сторону увеличения.
Чтобы обеспечить энергетическую безопасность, страны ввели политику ускорения темпов энергетического перехода. Германия заранее поставит цель обеспечить 100% производство электроэнергии из возобновляемых источников с 2050 по 2035 год."Пасхальный пакет -Пасхальный пакет", чтобы достичь 80% выработки электроэнергии из возобновляемых источников в 2030 году, солнечная энергия должна достичь цели в 600 ТВт-ч, в 2030 году достичь 215 ГВт фотоэлектрических установок к 2030 году. Европейская комиссия приняла предложение REPowerEU о повышении цели ЕС по возобновляемой энергии на 2030 год, а также возобновляемых источников энергии. целевой показатель может быть снова повышен до 45% в 2030 году с рядом инициатив по поддержке распределенной фотоэлектрической энергии: 1) Европейская программа фотоэлектрических установок на крышах, которая, как ожидается, увеличит выработку электроэнергии на 17 ТВт в первый год ее реализации (на 17% выше, чем предыдущая программа). прогноз) и выработает 42 ТВт дополнительной электроэнергии в 25-м году; 2) все фотоэлектрические крыши должны быть установлены к 25-му году; и 3) все фотоэлектрические крыши должны быть установлены к 25-му году. 2) установка фотоэлектрических систем во всех подходящих общественных зданиях к 25 годам; и 3) требование установки фотоэлектрических крыш во всех новых зданиях,
Таблица 5: Пересмотр стран в сторону повышения ожиданий по установке фотоэлектрических систем
Страна До корректировки Новая политика
Германия должна реализовать 100% возобновляемую электроэнергию к 2050 году, со среднегодовой новой фотоэлектрической установкой мощностью 5 ГВт, чтобы реализовать 100% производство возобновляемой энергии к 2035 году, со среднегодовой новой установкой 17,2 ГВт до 2030 года.
Великобритания установит 14,6 ГВт фотоэлектрических систем в 2021 году, включая 5 ГВт бытовых фотоэлектрических систем. К 2035 году установленная фотоэлектрическая мощность увеличится в пять раз по сравнению с нынешними 14 ГВт, при этом среднегодовая мощность новых установок составит 5 ГВт.
В ЕС в 2030 году возобновляемая энергия будет составлять от 32% до 40% В 2030 году возобновляемая энергия снова будет составлять 45%
Источник данных: официальный сайт правительства, Институт восточных ценных бумаг.
С точки зрения проникновения фотоэлектрических систем в домашних хозяйствах, за рубежом основные страны с спросом на фотоэлектрические системы, установленные из распределенных открытых источников, такие как Япония, Австралия, США, развитие фотоэлектрических систем на ранней стадии новой установленной мощности до жилых домов на крыше, в то же время Время из-за более раннего начала, уровень проникновения фотоэлектрических систем в странах Европы и Австралии намного выше, чем в Китае, Австралии, США, Германии, установленная мощность фотоэлектрических систем в Японии составила долю от общей установленной мощности фотоэлектрических систем 66,5%, 25,3 %, 34,4%, 29,5%, 29,5% и 25,3% соответственно, 34,4%, 29,5%, установленная мощность домохозяйств в развитых странах приходится более чем в 10 раз в Китае. На долю распределенных фотоэлектрических систем за рубежом приходится более высокая доля, мы считаем, что на это есть две причины:
(1) Процесс урбанизации в Европе выше, жилье в основном представляет собой независимые или полунезависимые дома, подходящие для развития домашних фотоэлектрических систем. По данным 2016 года, в США насчитывается 135,6 млн единиц жилья, из них 95 млн — виллы или таунхаусы, что составляет около 66%; согласно"Обследование статистики жилищного строительства и земли в Японии, 2013 г."В 2013 году количество независимых домов в Японии составило 54,9%, занимая основную долю от общего количества домов. По этажности жилых домов доля 5-этажных и ниже составляет 84,9%, а в Токио доля частных домов по-прежнему достигает 40,7% в 2013 году; доля частных и двухквартирных домов в Европе также достигает в среднем 57,4%, а доля отдельных и двухквартирных домов в Великобритании даже превышает 80%. Напротив, тип жилья в Китае чрезвычайно различен: преобладают многоэтажные дома, а отдельно стоящие и двухквартирные дома сконцентрированы в сельских и пригородных районах.
(2) Политическая поддержка домашнего фотоэлектрического производства и самопотребления. Европейская фотоэлектрическая генерация электроэнергии для реализации политики чистого измерения, с возобновляемыми источниками энергии, мощности для потребителей могут быть основаны на количестве электроэнергии, поставляемой в сеть, из их собственного счета за электроэнергию, чтобы вычесть часть только чистого потребления, эта политика значительно улучшает распределенное фотоэлектрическое самогенерирование и самопотребление остаточной энергии в интернет-экономике. Высокие субсидии на распределенные фотоэлектрические системы в каждой стране, а также относительно низкие процентные ставки по банковским кредитам, низкая стоимость финансирования фотоэлектрических систем и отсутствие дефолта по субсидиям стимулируют готовность к установке.
Таблица 6: Политика субсидирования фотоэлектрических систем для домашних хозяйств в различных странах
Временная политика страны
Нидерланды, 2020 г. Нидерланды ввели десятилетний период чистого измерения для поддержки фотоэлектрических систем в жилых домах. Правительство Нидерландов планирует снижать цены на электроэнергию на 9% в год с 2023 по 2030 год.
Италия 2022 г. Упрощенный процесс утверждения установки коммерческих фотоэлектрических систем на крыше установленной мощностью от 50 до 200 кВт. Выделено 267 миллионов евро (294 миллиона долларов США) на налоговые льготы, чтобы помочь компаниям покрыть часть затрат на приобретение и установку солнечных батарей.
Программа «Швейцария 2020» выделила дополнительно 46 миллионов швейцарских франков (47,5 миллионов долларов США) на программу субсидирования солнечной энергии на крышах жилых и коммерческих помещений. Эта дополнительная сумма увеличивает бюджет субсидий до 376 миллионов швейцарских франков.
Источник: сайт правительства, Исследовательский институт ценных бумаг Восток Ценные бумаги.
2.2 Ориентированность на спрос: тарифы + субсидии повышают уровень проникновения систем хранения данных
В настоящее время уровень проникновения домашних накопителей энергии относительно низок, и есть огромные возможности для улучшения. 1) США: Согласно статистике лаборатории Беркли, только 6% рынка США связано с фотоэлектрическими системами для домашнего хранения энергии, а самая высокая доля совместно построенных оптических накопителей составляет почти 80% в штате Гавайи. уровень проникновения в Калифорнии составляет 8%, в то время как в других регионах этот показатель составляет всего около 4%. 2) Германия: Согласно статистике Я МОРЕ RWTH Ахен, к 2021 году совокупная установка домашних накопителей энергии в Германии увеличится с 1,5% до 1,5%. Совокупная установка бытовых накопителей энергии в Германии 430 000 домохозяйств, согласно измерениям крыш в Германии на 40 миллионов, текущий уровень проникновения накопителей энергии на всех крышах составляет всего 1,1%, новый установленный угол, Германия в 2021 году, новая семья хранения 145 000, из которых 93% для новых фотоэлектрических систем с хранилищем, 7% для фонда реконструкции фотоэлектрических систем, новые семьи фотоэлектрических систем 215 000, хранилища и новые фотоэлектрические системы, построенные совместно, доля достигла 63%. В сочетании с энергетической безопасностью и стабильностью электроэнергии необходимо улучшить, политику посадки субсидий, цены на электроэнергию для населения и снижение затрат на систему хранения энергии, тенденция к установке системы хранения энергии будет сильнее, уровень проникновения системы хранения энергии значительно увеличится в пространстве.
В краткосрочной перспективе: рост цен на электроэнергию повлияет на улучшение экономики хранения энергии, станет катализатором роста рынка, но влияние ограничено и не является решающим фактором. Предполагая, что годовое потребление электроэнергии домохозяйством составляет 4000 кВтч, 60% вечернего потребления электроэнергии, установка фотоэлектрической системы хранения энергии мощностью 5 кВт + 10 кВтч, фотоэлектрическая годовая выработка электроэнергии в часах 1000 часов, стоимость фотоэлектрических инвестиций 1,3 евро / Вт (что эквивалентно 9,1 юаня). юаней / Вт), стоимость инвестиций в хранение энергии 0,8 евро / Втч (что эквивалентно 5,6 юаней / Втч), стоимость электроэнергии для жителей 0,3464 евро / кВт. Первоначальные инвестиции в размере 14 500 евро (эквивалент 101 500 юаней), из которых 6 500 евро (эквивалент 45 500 юаней) для фотоэлектрических систем и 8 000 евро (эквивалент 56,000 юаней). 000 000 юаней) для систем хранения энергии. По данным Федерального статистического управления, средний годовой доход немецких домохозяйств составляет 56 000 евро, а затраты на установку фотоэлектрической системы хранения составляют 25% годового дохода домохозяйств. Экономия затрат на установку фотоэлектрической системы хранения составляет 16 601 евро по отношению к полному жизненному циклу сети (20 лет) и 9 338 евро по сравнению с установкой только фотоэлектрических систем. Окупаемость инвестиций в установку фотоэлектрической системы составляет 8,25% со сроком окупаемости 11 лет. Повышение цен на электроэнергию на 50% сократит срок окупаемости до 8 лет. Экономия затрат на установку фотоэлектрической системы хранения составляет 16 601 евро по отношению к полному жизненному циклу сети (20 лет) и 9 338 евро по сравнению с установкой только фотоэлектрических систем. Окупаемость инвестиций в установку фотоэлектрической системы составляет 8,25% со сроком окупаемости 11 лет. Повышение цен на электроэнергию на 50% сократит срок окупаемости до 8 лет. Экономия затрат на установку фотоэлектрической системы хранения составляет 16 601 евро по отношению к полному жизненному циклу сети (20 лет) и 9 338 евро по сравнению с установкой только фотоэлектрических систем. Окупаемость инвестиций в установку фотоэлектрической системы составляет 8,25% со сроком окупаемости 11 лет. Повышение цен на электроэнергию на 50% сократит срок окупаемости до 8 лет.
Среднесрочная перспектива: новая энергетическая альтернатива является детерминистской тенденцией, большое количество новой энергии и сетей вызвано давлением сети, чтобы способствовать установке накопителей энергии, тем выше определенность и непрерывность политики субсидирования в среднесрочной перспективе. С точки зрения стабильности сети, причиной является большое количество новых энергетических сетей, правительство посредством субсидий и других политик, направленных на управление выработкой электроэнергии / пользовательской конфигурацией хранения энергии, является плодом европейских стран для распределенной фотоэлектрической энергии. + субсидии на хранение, основная логика заключается в снижении нагрузки на сетевое распределение и продажу электроэнергии через распределенную систему. Великобритания освобождает бытовые фотоэлектрические системы от НДС с апреля 2022 года, Италия повышает налоговые льготы на бытовое аккумуляторное оборудование до 110% с 2020 года, а Польша,
Таблица 7. Политика субсидирования бытового хранения энергии по странам
Содержание политики времени
Великобритания, 2022 г. Налог на добавленную стоимость (НДС) на тепловые насосы и солнечные модули, используемые в бытовых солнечных установках, снижается с 5% до 0 с 1 апреля 2022 г., срок действия этой политики составляет пять лет.
Италия, 2020 г. Налоговая льгота Экобонус на домашнее оборудование для хранения энергии увеличена с 50–65% до 110%, Швейцария, 2020 г. Дополнительные 46 миллионов швейцарских франков (47,5 миллионов долларов США) выделены на программы субсидирования солнечной энергии на крышах жилых и коммерческих помещений.
46 миллионов швейцарских франков (47,5 миллионов долларов США) будут выделены на программы субсидирования солнечной энергии на крышах жилых и коммерческих помещений. Эта дополнительная сумма увеличивает бюджет субсидий до 376 миллионов швейцарских франков, которые финансируются за счет налогов и сборов, уплачиваемых потребителями электроэнергии для финансирования развития возобновляемых источников энергии.
Постановление 2019/943 и Постановление 2019/944 Программы КООС ЕС 2019 года (Пакет чистой энергии) предлагают решительную поддержку развитию внутреннего рынка хранения энергии и устранению возможных финансовых барьеров на пути развития.
Германия Закон Германии о возобновляемых источниках энергии, 2019 г. Повышение ограничения установленной мощности для уплаты налога на бытовое хранение энергии с 10 кВт до 30 кВт.
Польша Программа «АГРОЭНЕРГИЯ 2019» для домашних фотоэлектрических/ветряных + накопительных систем мощностью 10–50 кВт, на общую сумму субсидий выделяется 200 миллионов злотых.
Швеция, 2016 г. Программа субсидирования бытового хранения энергии Субсидии на бытовое хранение энергии, покрывающие 60% затрат на установку, до 5 400 долларов США
Источник: сайт правительства, Исследовательский институт ценных бумаг Восток Ценные бумаги.
Долгосрочная перспектива: благодаря масштабированию и технологическому прогрессу снижение стоимости системы является долгосрочной тенденцией. Согласно статистике Солнечная Власть Европа, в период с 2015 по 2019 год стоимость малых фотоэлектрических систем снизится примерно на 18%, а стоимость бытовых систем хранения энергии снизится почти на 40%, и ожидается, что к 2023 году стоимость бытовых фотоэлектрических систем дополнительно снизится на 10%, а стоимость бытовых систем хранения энергии значительно снизится на 33%. В краткосрочной перспективе из-за колебаний спроса и предложения стоимость системы колеблется незначительно, но долгосрочная тенденция снижения стоимости технологий определена. В 2021 году LCOE бытовой фотоэлектрической системы хранения составит 10,1 евроцента/кВтч, а фотоэлектрической системы — 14,7 евроцента/кВтч, в то время как цена на электроэнергию для домохозяйств в Германии в том же году достигнет 31 евроцента. 9 евроцентов/кВтч, а стоимость фотоэлектрической системы хранения составляет около 1/3 цены на электроэнергию, поэтому установка фотоэлектрической системы хранения имеет хорошую экономию. Таким образом, установка фотоэлектрической системы хранения имеет хорошую экономию, а с увеличением цен на электроэнергию и снижением затрат экономика будет улучшаться в будущем.
2.3 Региональные рынки: доминируют США, Европа и Австралия.
2.3.1 США: субсидии стимулируют рыночный спрос
Политика является важнейшим драйвером развития рынка «за счетчиком» США. Согласно статистике Древесина Маккензи, в 2021 году в США будет установлено 409,5 МВт/902,7 МВтч новых домашних накопителей энергии.
(1) На федеральном уровне в марте 2018 года США опубликовали"Новые правила налоговых льгот для систем хранения энергии в жилых домах", для бытовых фотоэлектрических систем хранения, если пользователь устанавливает аккумуляторную систему хранения через год после установки фотоэлектрической системы и выполняет условие, что 100% хранимой электроэнергии поступает от фотоэлектрических систем, оборудование для хранения энергии также может получить 26% налоговый кредит. Налоговый кредит 26%.
(2) На уровне штата Калифорния запустила программу СГИП по субсидированию производства электроэнергии в жилых домах, а в ноябре 2021 года Палата представителей приняла Закон «Америка строит лучше», который продлевает субсидии в рамках политики ИТЦ до 2033 года и предоставляет поощрительный кредит до 30%. или базовый кредит в размере 6% до 2026 года, с кредитами до конца 2031 года и постепенно уменьшающимся в 2032 и 2033 годах3. (3) На уровне штата Калифорния запустила программу СГИП для субсидирования производства электроэнергии в жилых домах. Для проектов по хранению энергии в жилых домах ставка субсидии для систем хранения энергии мощностью менее 10 кВт составляет 0,5 доллара США/ч. Для систем хранения энергии мощностью более 10 кВт ставка субсидии составляет 0,5 доллара США/ч, при этом инвестиционный налоговый кредит (ИТЦ) недоступен, а если вы хотите одновременно получить ИТЦ, ставка субсидии для СГИП снижается до 0 долларов. 36/Вт.ч. Таблица 8: Калифорнийский СГИП
Таблица 8: Эволюция политики СГИП в Калифорнии, США
Содержание политики времени
В 2000–2004 годах правительство Калифорнии выделило 138 миллионов долларов на субсидирование распределенной генерации.
2009 Расширенная компенсация от"распределенная генерация"к"распределенная энергия"так что автономные накопители энергии также компенсируются.
Продлил СГИП до 2015 года, при этом Калифорния заложила в бюджет СГИП 83 миллиона долларов в год в каждом из 2010-2011 годов.
В 2011 году CPUC изменил критерии приемлемости программы для поддержки технологий, позволяющих сократить выбросы парниковых газов. Подходящие технологии включают хранение энергии, ветряные турбины, редукционные турбины, топливные элементы, улавливание и когенерацию отходящего тепла, двигатели внутреннего сгорания, микротурбины и газовые турбины.
2014 г. Продление административного управления СГИП до 2020 г., выделив 75% общего бюджета стимулирования на технологии хранения энергии.
Программа СГИП 2018 продлена до 2024 года и будет в большей степени сосредоточена на хранении энергии, выделяя 800 миллионов долларов на поддержку технологий хранения энергии и других экологически чистых энергетических технологий.
2019 г. Более 500 миллионов долларов США снова инвестировано в технологии, включая хранение энергии.
2.3.2 Европа: рост цен на электроэнергию и улучшение экономики
Европа является крупнейшим в мире рынком хранения энергии для домашних хозяйств. Согласно статистике БНЕФ, в 2020 году в Европе будет добавлено 1,2 ГВт/1,9 ГВтч новых установок хранения энергии, из которых 639 МВт/1179 МВтч будут добавлены в бытовые накопители энергии, что представляет собой рост на 90% в годовом исчислении и составит 52 МВт. % нового рынка, а совокупная мощность бытовых накопителей энергии в Европе к 2020 году составит 1,6 ГВт, при этом по масштабам рынка она займет первое место в мире. Согласно статистике Солнечная Власть Европа, в 2020 году рост электрохимического хранения энергии в европейских домохозяйствах высок, в общей сложности установлено около 140 000 систем, из которых Германия, Италия, Великобритания, Австрия, Швейцария, пять стран по росту европейского домашнего хозяйства. рынка более 90%, только Германия страна занимает более двух третей рынка.
Германия продолжает занимать первый крупный семейный рынок хранения энергии в Европе, Италия, Австрия и Великобритания продолжают быстро расти. В ближайшие несколько лет Германия продолжит сохранять лидирующие позиции на европейском рынке накопителей энергии для бытовых нужд. Согласно исследованию ЕСПД, 58% немецких домашних фотоэлектрических пользователей рассмотрят возможность добавления оборудования для хранения энергии после истечения срока действия их контрактов СООТВЕТСТВОВАТЬ (зеленых тарифов). Италия будет внимательно следить за этим, сохраняя свою позицию второго по величине рынка. А при сильной государственной поддержке Австрия намерена обогнать Великобританию как третий по величине рынок: она продлила субсидии на бытовые фотоэлектрические системы и системы хранения на период 2020-2023 годов с общим бюджетом в 24 миллиона евро, из которых 12 миллионов евро. предназначено для домашнего хранения. Кроме того, Швейцария, Испания, Ирландия, Чехия,
Рост цен на электроэнергию стимулирует экономику домашнего хранения энергии, и спрос на нее быстро растет. Российско-украинский конфликт еще больше усугубил рост цен на сырье, что значительно увеличило стоимость выработки электроэнергии на газовых и угольных электростанциях, на долю которых приходится около 40% производства электроэнергии в Германии, что привело к увеличению оптовых продаж. цены на электроэнергию, при этом договорная цена на электроэнергию для жителей Германии выросла на 48% за последние 12 месяцев. Рост стоимости электроэнергии вызовет спрос на домашние накопители энергии.
2.3.3 Австралия: Виртуальная электростанция увеличивает доходы для улучшения экономики
В Австралии есть хорошая почва для развития систем хранения энергии в домашних условиях, и здесь еще есть огромные возможности для будущего роста. Австралия малонаселена, и электричество в основном зависит от передачи на большие расстояния, поэтому распределенная энергетика активно развивается. Микросети, накопление энергии и другие технологии могут снизить колебания нагрузки в энергосистеме, одновременно повышая надежность потребления электроэнергии, а ускорение продвижения бытовых аккумуляторных систем в Австралии становится все более важным для дальнейшего продвижения солнечной энергии и декарбонизации энергосистемы. и в то же время помогает улучшить долгосрочную доступность и надежность энергии. Согласно статистике БНЕФ, в 2020 году Австралия установит новые бытовые накопители энергии мощностью 48 МВт/134 МВт-ч.
По нашему мнению, есть причины для развития бытовых фотоэлектрических накопителей энергии в Австралии:
(1) уровень световых ресурсов находится в первом в мире, более 80% интенсивности света в регионе более 2000 кВт/м2/ч, та же системная стоимость стоимости производства фотоэлектрической энергии в Австралии составляет лишь половину стоимости Производство электроэнергии в Германии.
(2) Политическая поддержка: правительство Австралии через Схему малых возобновляемых источников энергии (Схема малых возобновляемых источников энергии, СРЕС), установка бытовых фотоэлектрических пользователей, выдающих сертификаты малых технологий (Сертификаты малых технологий, НТЦ), потребители с высоким энергопотреблением также обязаны приобретать определенный процент СТЦ. Пользователи с высоким энергопотреблением также обязаны приобретать определенный процент СТС для выполнения своих обязательств по РЭТ; в то же время правительства австралийских штатов предоставляют субсидии Соответствовать для бытовых фотоэлектрических систем;
3) Более высокие показатели домовладения и частных домов. Обязательным условием для установки бытовой фотоэлектрической системы является наличие отдельной крыши, поэтому в квартирах с централизованным проживанием, как правило, не допускается установка бытовых фотоэлектрических систем хранения. По данным переписи региональных статистических органов, в ЕС/США/Японии/Австралии доля общего числа домохозяйств, проживающих в частных/двухквартирных домах, составляет более 50%, а структура жилья с преобладанием отдельных домов является предпосылкой для крупномасштабное развитие бытовых фотоэлектрических систем хранения в этих регионах.
(4) Рост цен на электроэнергию в Австралии. С точки зрения оптовых цен на электроэнергию, с крупномасштабным выходом солнечной энергии на рынок электроэнергии, дневными часами фотоэлектрической выработки электроэнергии, падение цен на электроэнергию, ночным пиком цен на электроэнергию, острой необходимостью в помощи хранения энергии, чтобы осознать время смены власти.
Австралия постепенно создает механизм виртуальной электростанции для повышения рентабельности хранения энергии. В 2018 году либеральное правительство Южной Австралии выделило 180 миллионов австралийских долларов 40 000 домохозяйств на установку небольших электрохимических накопителей энергии, а также крупномасштабных электрохимических накопителей энергии, включая виртуальные электростанции.
В 2019 году Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии (АРЕНА) выделило 2,46 миллиона долларов на испытание интеграции виртуальной электростанции (ВПП) для Австралийского оператора энергетического рынка (АЭМО), призванное продемонстрировать эксплуатационные возможности ВПП по предоставлению услуг по управлению энергией и частотой. Домашние накопители энергии участвуют на рынке вспомогательных услуг через агрегаторы, а отчеты, опубликованные Австралийским оператором энергетического рынка (АЕМО), показывают, что пользователи могут заработать около 3000 австралийских долларов с помощью виртуальной электростанции со сроком окупаемости около 6,8 лет.
2.4 Пространственный прогноз: 58,26 ГВтч новых установок домашнего хранения энергии в мире к 2025 году
В зависимости от количества домохозяйств для измерения установленной мощности распределенных фотоэлектрических систем, рассмотрите уровень проникновения домашних накопителей энергии, чтобы получить количество установленных домашних накопителей энергии, предполагая, что средняя установленная мощность на одно домохозяйство может получить установленную мощность домашних накопителей энергии во всем мире. и на каждом рынке. Мы ожидаем, что, предполагая, что уровень проникновения систем хранения энергии на недавно установленном фотоэлектрическом рынке составит 15%, а уровень проникновения систем хранения энергии на фондовом рынке в 2025 году составит 2%, глобальные мощности по хранению энергии в домашних хозяйствах достигнут 25,45 ГВт/58,26 ГВтч, при этом совокупный темп роста установленной энергии составит 58% с 2021 по 2025 год.
Таблица 9: Измеренная установленная мощность бытовых накопителей энергии
2020 2021e 2022e 2023e 2024e 2025e
Совокупное количество установленных фотоэлектрических систем/ГВт в жилых домах 103 146 220 310 414 535
Недавно установленные фотоэлектрические/гВт в жилых домах 28 44 74 90 104 121
Проникновение акций (%) 0,38% 1,0% 1,2% 1,5% 1,8% 2,0%
Дополнительный уровень проникновения (%) 4% 7,0% 9,0% 12,0% 14,0% 15,0
Продолжительность распределения и хранения (ч) 2,2 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3
Новая установленная мощность (ГВтч) 2,80 9,27 18,99 31,70 44,89 58,26
Запас – установленное хранилище энергии (ГВтч) 0,28 2,28 3,82 7,02 11,55 16,70
Прирост – установленное накопление энергии (ГВтч) 2,52 6,99 15,17 24,68 33,34 41,56
Дополнительные приросты мощности (ГВт) 1,25 4,05 8,29 13,85 19,61 25,45
Источник: БНЕФ, Древесина Маккензи, Восточный Ценные бумаги институт.
Примечание. Красный цвет — это реальное значение, полученное из сторонних статистических источников, синий — гипотетическое значение, а черный — расчетное значение.
3. Отраслевые барьеры: продукты и каналы представляют собой барьеры.
Барьер 1: Канал. С одной стороны, рынок хранения энергии для домашних хозяйств в основном сосредоточен в США, Европе и других странах и регионах с высоким уровнем проникновения фотоэлектрических систем в домашних хозяйствах и высокими тарифами на электроэнергию для населения, а китайскую продукцию обычно приходится распределять за рубежом. каналы для выхода на соответствующий рынок. С другой стороны, бытовые накопители энергии обычно используются в сочетании с
С другой стороны, бытовые накопители энергии обычно используются в сочетании с фотоэлектрическими системами и обладают определенными характеристиками бытовой техники, поэтому они могут быстро достигать последующих потребителей благодаря разумной планировке каналов. На рынке США существует два основных типа каналов: один — сосредоточиться на фондовом рынке через каналы распределения. Через дистрибьютора продукт будет продаваться установщику фотоэлектрических систем, а затем продаваться семье, которая установила домашнюю фотоэлектрическую систему. Другой канал — через застройщика, чтобы сосредоточиться на новом рынке. Строители будут закупать продукцию при строительстве новых домов равномерно.
Барьер 2: сила продукта
Существуют различные типы домашних накопителей энергии с широким диапазоном пропускной способности. В зависимости от пропускной способности, уровня напряжения и метода соединения домашних накопителей энергии их можно разделить на несколько категорий: небольшая аккумуляторная система, низковольтная модульная аккумуляторная система, высоковольтная модульная аккумуляторная система, аккумуляторная система с переменным током, выключенная система. -сетевая аккумуляторная система, универсальная система солнечных батарей и т. д., а пропускная способность продуктов варьируется от 5 до 500 кВтч, так что пользователи могут выбирать подходящие продукты в соответствии с потребностями домашнего потребления электроэнергии.
Инвестиции в исследования и разработки, а также возможности обслуживания гарантируют продукцию и бренд компании. Основой системы хранения энергии является безопасность, длительный срок службы и низкая стоимость. Чем больше количество электроэнергии, передаваемой системой хранения энергии, тем сложнее система и тем труднее ее интеграция. Таким образом, компания должна иметь большие инвестиции в исследования и разработки, сильные технические резервы, рынок с эффективными, удобными, богатыми и надежными возможностями доставки продукции предприятий будет иметь более конкурентное преимущество. Кроме того, компания должна предоставить определенный срок гарантии на продукт, обычно 10 лет, хорошие показатели качества продукции компании, более низкий уровень ремонта, более высокая оценка безопасности являются важным фактором, влияющим на выбор потребителей, что составляет барьеры для отраслевых брендов. .
4. Батарея и ПК как основные компоненты наиболее выгодных
Аккумулятор и ПК являются двумя основными компонентами домашней системы хранения энергии и являются наиболее выгодной частью домашнего рынка хранения энергии. По нашим расчетам, в 2025 году новая установленная мощность домашних накопителей энергии составит 25,45 ГВт/58,26 ГВтч, что соответствует поставкам аккумуляторов 58,26 ГВтч, поставкам ПКС 25,45 ГВт. Если предположить, что цена батареи составит 1,37 юаня/ч в 2021 году, цена ПКС в 0,96 юаня/вт, сниженная на 5% в год (цены на батареи из-за повышения цен на сырье в этом году), может быть измерена к 2025 году, батарея и ПК в качестве основных компонентов принесут наибольшую выгоду. По оценкам к 2025 году, дополнительная рыночная площадь батарей составит 78,4 млрд юаней, дополнительная рыночная площадь ПКS - 20,9 млрд юаней.