报告【gào】作者：Kristen Ardani，国家可【kě】再【zài】生能源实【shí】验室【shì】(NREL)太阳能项目负责人，主要负责太阳能的软性【xìng】成本、技术、市场研究。其专业【yè】研究领域包括非硬【yìng】件太阳能光伏成本【běn】分析，克服管【guǎn】理障碍【ài】提【tí】高太阳能部署【shǔ】和市场【chǎng】趋势【shì】研究等。
近期，住宅太阳能+储能市场受到广泛关注。随着【zhe】新型低成【chéng】本【běn】产品不断涌现【xiàn】，以及电【diàn】力【lì】公司开始应用分时计价与需【xū】量【liàng】电费费率结构，太阳能光【guāng】伏【fú】+储能系统的整体【tǐ】经济性在不断提高。但是，为了实现太阳能【néng】光【guāng】合【hé】+储能系统的广泛部署，我们【men】最终需要什么【me】样的市场环境?这是一直以来【lái】存在的【de】一个【gè】问题。为了【le】更好的了解市场的【de】演变，落基山研究所对电【diàn】池能源存储能【néng】够提供的服务和【hé】价【jià】值进行了【le】研究。除此之【zhī】外，我【wǒ】们与国家可再【zài】生能源实验室【shì】(NREL)也【yě】展开了【le】进一步研究，检测【cè】太阳能光伏+储【chǔ】能【néng】系统的成【chéng】本与价值。
早在2015年【nián】4月【yuè】，落【luò】基【jī】山研究所与包括global X和【hé】HOMER能源等【děng】在内的合作【zuò】伙伴【bàn】就发布了题为《负荷脱网的经济性分析》研【yán】究报【bào】告。该报告调查了与电网相【xiàng】连的太阳能+电池【chí】系【xì】统将如何与传统电力服务竞争。研究结果表明，到2030年，持【chí】续下降的系统【tǒng】成本加上【shàng】电网【wǎng】电【diàn】力零【líng】售价格的上【shàng】升，将使【shǐ】得【dé】与电网相连【lián】的太阳能+电池系统更具经济性，也【yě】将成为许多美【měi】国消费者的首【shǒu】选。此外，太阳【yáng】能+电池系统还能为用户提供其【qí】他重要的价【jià】值。例如【rú】，在电网断电时作为关键负荷的备用【yòng】电源，以【yǐ】及通过削减【jiǎn】高峰期需求和【hé】转移用【yòng】电时间【jiān】来节约成本等。然【rán】而，落基山研【yán】究所的研究在【zài】当时并未详述储【chǔ】能的【de】精确成本。
如今要【yào】分解太【tài】阳【yáng】能光伏+储能【néng】系统的【de】安装成本，落基山研【yán】究所和国家可再生能源实验室首先分析了包括【kuò】Lazard和GTM在内的各种【zhǒng】现存研【yán】究的【de】数【shù】据，以及【jí】我们【men】在落基山研究所创新中心【xīn】项目中积累的经验。
为分析2016年第一季【jì】度安装的太阳能光伏+储能【néng】系统【tǒng】各【gè】部【bù】分成本和系统总成本，我【wǒ】们使用了国【guó】家可再生能源实验室的各部分和【hé】系统层面自下而上的成本【běn】模型方【fāng】式来分析【xī】独【dú】立的太阳能光【guāng】伏系统。我们的方法论包括了计【jì】算安装【zhuāng】住宅【zhái】系【xì】统【tǒng】时发生的所有组件成本和项目【mù】开发成本，并模拟了该类系统的现金采购价格，不【bú】考虑投资【zī】税【shuì】减【jiǎn】免【miǎn】(ITC)优惠政策。
我们关注了两个主要的应用：一个我【wǒ】们【men】称之为小型电池【chí】，3千瓦/6千【qiān】瓦时，另【lìng】一【yī】个【gè】称为大型电【diàn】池，5千【qiān】瓦/20千瓦时。在各个案例【lì】中【zhōng】，我们测【cè】试了【le】两类变量【liàng】的敏感【gǎn】性：直流或交流耦合配置，以及【jí】改造【zào】项目【mù】或【huò】新装项目【mù】。直流与交流耦合【hé】配置【zhì】的差别决定了电池直接存储太【tài】阳能光伏板所发电量，还是首先将其转【zhuǎn】化为交流【liú】电，从而同时允许光伏板和电网进行充【chōng】电。小型电【diàn】池案例专【zhuān】为消【xiāo】费者自用【yòng】电设计，包括削减高峰期需求和转移用电时【shí】间，而大型电池【chí】案例则是为【wéi】了作【zuò】为大型【xíng】能源需【xū】求的备用电源，满足停电情【qíng】况下【xià】用【yòng】电【diàn】需求。
我们发【fā】现，使用5.6千【qiān】瓦【wǎ】太阳能【néng】光伏【fú】板和3千瓦/6千瓦时锂离【lí】子电【diàn】池的小型【xíng】电池【chí】案例【lì】的【de】基准【zhǔn】价格【gé】大约【yuē】是单一的与电网相连的5.6千瓦太【tài】阳能【néng】光伏系统的2倍(详【xiáng】情请【qǐng】参【cān】考图1)。对新装太阳能光【guāng】伏+储能系统而言【yán】，直【zhí】流系统的价格(27,703美【měi】元)比交流系统【tǒng】的价格(29,568美元)低1,865美元。交流系统的价格溢价主要是由【yóu】于交流配置所【suǒ】需的额外并网【wǎng】换流器【qì】造成的硬件【jiàn】和人工成本。然而，在对比交流与直流系统时，安装价格【gé】并【bìng】不【bú】是【shì】唯一的考虑因素：交流系统在【zài】光伏能源即发【fā】即用的应用中效率更【gèng】高，而直【zhí】流系统【tǒng】则在光【guāng】伏能源储存储的【de】应用中更有效率。
为了【le】与上图所示【shì】的小【xiǎo】型【xíng】电池系统进行对比【bǐ】，我们也分析了用于在【zài】电网断电时【shí】长时间供应备用电量的大型电池系统。大型系统使用了【le】5.6千【qiān】瓦太【tài】阳能光伏组与较大容量的5千瓦/20千【qiān】瓦时锂离子电池(见图2)。直流配置大型系【xì】统的价格是45,237美【měi】元，比直流配【pèi】置小型系统【tǒng】价格【gé】高了【le】63%。而交【jiāo】流配置大型系统的【de】价【jià】格为47,171美元【yuán】，比小型系统【tǒng】价格【gé】高60%。虽然，成【chéng】本更高，但【dàn】在其它因素相同条【tiáo】件下，大型系【xì】统能够【gòu】为一个家庭供应临界负荷的【de】时间大约是【shì】小型系【xì】统的4倍。
价格【gé】构成细分显示硬件成本仅占小型电池系统【tǒng】总价格的一半【bàn】和大【dà】型【xíng】电池系统总价的大【dà】约【yuē】60%。而其他成本则【zé】取【qǔ】决于【yú】系统安装地点：地方【fāng】性成本和行政批复、联网、计量等过程【chéng】以及各地消防【fáng】标准差别巨大，不但会影响项目【mù】成本，还【hái】会影【yǐng】响项目时间安排【pái】。对与【yǔ】电网相连的太阳【yáng】能光伏【fú】+储能项【xiàng】目【mù】的财务可行性影响最大【dà】的变量包括【kuò】地方【fāng】电力公司电价、补贴、辅【fǔ】助【zhù】服务定【dìng】价等。其中，电网公【gōng】司电【diàn】价结构(例【lì】如，是否使用峰值【zhí】需求电价，分时电【diàn】价【jià】等政策)常【cháng】常是决定在【zài】太阳能【néng】光伏系统【tǒng】中添加储能功能是否具备经济可行性的关键性因【yīn】素。
虽【suī】然，太【tài】阳能光伏+储能系统成本持续【xù】下降，但行政【zhèng】批【pī】复和管理障碍【ài】等相【xiàng】关软性成本使它们对【duì】于许多住宅用户而【ér】言，仍然相对过高。但是，随着电力公司和批【pī】复管【guǎn】理机构对住宅储能【néng】系【xì】统熟悉度的提【tí】高，我们预【yù】计住【zhù】宅储能【néng】市场在美国的增长速度【dù】将越来越【yuè】快。
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